一种基于驾驶员监控系统的安全带检测方法以及相应的设备技术方案

技术编号:22565592 阅读:24 留言:0更新日期:2019-11-16 12:14
本发明专利技术涉及一种基于驾驶员监控系统(DMS)的安全带检测方法,其包括以下步骤:(1)获取目标DMS图像;(2)识别目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为安全带的最上端至安全带与驾驶员肩膀交界处;(3)从目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像,并且基于安全带第一部分图像确定安全带的第一部分与垂直方向的夹角值;(4)判断夹角值是否小于预设夹角阈值;以及(5)在夹角值小于预设夹角阈值的情况下,判定驾驶员未正常佩戴安全带。相应地,本发明专利技术还涉及一种基于DMS的安全带检测设备。根据本发明专利技术的方法和设备能够有效降低外界因素的干扰,有效提高安全带检测的实时性和准确率。

A safety belt detection method and corresponding equipment based on driver monitoring system

The invention relates to a safety belt detection method based on driver monitoring system (DMS), which comprises the following steps: (1) obtaining the target DMS image; (2) identifying the first part of the safety belt in the target DMS image, wherein the first part is the top end of the safety belt to the junction of the safety belt and the driver's shoulder; (3) extracting the safety belt corresponding to the first part from the target DMS image Take the first part of the image, and determine the angle value between the first part of the safety belt and the vertical direction based on the first part of the safety belt image; (4) determine whether the included angle value is less than the preset included angle threshold; and (5) determine that the driver does not wear the safety belt normally when the included angle value is less than the preset included angle threshold. Accordingly, the invention also relates to a safety belt detection device based on DMS. The method and the device according to the invention can effectively reduce the interference of external factors and effectively improve the real-time performance and accuracy of the safety belt detection.

【技术实现步骤摘要】
一种基于驾驶员监控系统的安全带检测方法以及相应的设备
本专利技术涉及智能交通领域,尤其是智能驾驶领域。具体地,本专利技术涉及一种基于驾驶员监控系统的安全带检测方法以及相应的设备。对本领域技术人员而言,显而易见的是,本专利技术亦可应用于其它领域。
技术介绍
随着驾驶员监控系统(DriverMonitoringSystem,简称DMS)的发展与推广,是否佩带全安带,成为驾驶员驾驶行为安全监控的一项重要指标。如果正确佩带了安全带,驾驶员在正面撞车事故中伤亡率可以减少75%,在翻车伤事故中伤亡率可以减少80%。因此,督促驾驶员在开车过程中佩戴安全带,对保障驾驶员生命安全具有重要意义。目前,主流的驾驶员安全带检测方法主要依托交通卡口的电子警察系统,利用高清摄像头采集通过交通卡口的车辆驾驶状态的图像,通过图像处理技术来分析驾驶员是否佩带安全带。例如,申请公布号为CN106650567A的中国专利申请提供的方法是,首先获取道路上车辆行驶情况的图像,然后通过图像分割和图像检测确定安全带检测区域并且在安全带检测区域中提取直线段,最后基于所述直线段来确定驾驶员是否包含安全带。但是,这种方法的准确率较低,实时性较差,容易受到外界光线、拍摄角度、车辆行驶速度和天气情况等外界因素和条件的影响,无法对驾驶员是否佩戴安全带实施准确高并且实时性强的检测和监控。
技术实现思路
针对现有技术中的上述缺陷,本专利技术提供一种基于驾驶员监控系统(DMS)的安全带检测方法以及相应的设备,所述方法和设备能够解决现有技术中安全带检测的准确率和实时性容易受到外界因素和条件影响的问题。根据本专利技术的第一个方面,本专利技术提供一种基于DMS的安全带检测方法,所述基于DMS的安全带检测方法包括以下步骤:(1)获取目标DMS图像;(2)识别所述目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为所述安全带的最上端至所述安全带与驾驶员肩膀交界处;(3)从所述目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像,并且基于所述安全带第一部分图像确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值;(4)判断所述夹角值是否小于预设夹角阈值;以及(5)在所述夹角值小于所述预设夹角阈值的情况下,判定所述驾驶员未正常佩戴安全带。根据本专利技术的第二个方面,本专利技术提供一种基于DMS的安全带检测设备,所述基于DMS的安全带检测设备包括:获取模块,所述获取模块被配置用于获取目标DMS图像;识别模块,所述识别模块被配置用于识别所述目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为所述安全带的最上端至所述安全带与驾驶员肩膀交界处;第一确定模块,所述第一确定模块被配置用于从所述目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像,并且基于所述安全带第一部分图像确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值;第二确定模块,所述第二确定模块被配置用于判断所述夹角值是否小于预设夹角阈值;以及第三确定模块,所述第三确定模块被配置用于在所述夹角值小于所述预设夹角阈值的情况下,判定所述驾驶员未正常佩戴安全带。与现有技术相比,根据本专利技术的基于DMS的安全带检测方法以及相应的系统或者设备至少具有以下优点:(1)根据本专利技术的方法或者设备基于DMS,对驾驶员佩戴安全带的状态进行了分段标注,采用了DMS设备的红外图像,从而克服了外界因素和条件(例如光线),对安全带检测的干扰,提高了安全带检测的准确率。(2)根据本专利技术的方法或者设备采用由易到难的顺序,分步骤检测驾驶员是否佩戴了安全带,提高了安全带检测的实时性和准确率。(3)根据本专利技术的方法或者设备充分利用了DMS收集的驾驶员安全带历史视频数据,在时域维度上对驾驶员是否佩戴安全带的情况进行了检测,进一步提高了安全带检测的准确率。附图说明下面参考附图通过举例的方式(但并不限于此)阐述本专利技术,其中:图1示例性示出一种根据本专利技术的基于DMS的安全带检测方法的流程图。图2示例性示出另一种根据本专利技术的基于DMS的安全带检测方法的流程图。图3示例性示出对DMS注册图像中驾驶员佩戴的安全带进行分段标注的示意图。图4示例性示出一种根据本专利技术的基于DMS的安全带检测设备的示意性结构框图。图5示例性示出一种根据本专利技术的计算机设备的示意性结构框图。具体实施方式下面将参考若干示例性实施方式来描述本专利技术的原理和精神。应当理解的是,给出的这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本专利技术,而并非以任何方式限制本专利技术的范围。相反,提供这些实施方式是为了使本专利技术公开得更加透彻和完整,并且能够将本专利技术公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员显然知道,本专利技术的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此,本专利技术可以具体实现为以下形式:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),或者硬件和软件结合的形式。虽然本专利技术提供了下述实施例或者附图所示的方法步骤或装置结构,但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的方法步骤或者模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的方法步骤或装置结构中,这些方法步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本专利技术实施例描述及附图所示的执行顺序或模块结构。图1示例性示出一种根据本专利技术的基于DMS的安全带检测方法的流程图。具体地,如图1所示,所述根据本专利技术的基于DMS的安全带检测方法100可以包括以下步骤:(1)获取目标DMS图像,如步骤101所示;(2)识别所述目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为所述安全带的最上端至所述安全带与驾驶员肩膀交界处,如步骤102所示;(3)从所述目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像,并且基于所述安全带第一部分图像确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值,如步骤103所示;(4)判断所述夹角值是否小于预设夹角阈值,如步骤104所示;以及(5)在所述夹角值小于所述预设夹角阈值的情况下,判定所述驾驶员未正常佩戴安全带,如步骤105所示。具体地,本领域技术人员可以从DMS设备获取目标DMS图像,然后识别所述目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为安全带的最上端至安全带与驾驶员肩膀交界处。在根据本专利技术的一种实施例中,所述目标DMS图像是红外图像。在此,DMS设备采集的红外图像能够大大降低外界光线和噪声对安全带检测的干扰,有效提高安全带检测的准确率。同时,红外图像本身是单通道的,不需进行预处理,从而有利于提高后续进行图像处理的效率和实时性。在识别所述第一部分之后,可以从所述目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像。例如,在根据本专利技术的一种实施例中,可以将目标DMS图像中从安全带的最上端至安全带与驾驶员肩膀交界处的安全带图像标注为安全带第一部分图像,其中,所述安全带的最上端可以是安全带与驾驶舱靠背或座椅的连接点,也可以是所述安全带在目标DMS图像中可见的最上端。基于所述安本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于驾驶员监控系统(DMS)的安全带检测方法,所述安全带检测方法包括以下步骤:/n(1)获取目标DMS图像;/n(2)识别所述目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为所述安全带的最上端至所述安全带与驾驶员肩膀交界处;/n(3)从所述目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像,并且基于所述安全带第一部分图像确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值;/n(4)判断所述夹角值是否小于预设夹角阈值;以及/n(5)在所述夹角值小于所述预设夹角阈值的情况下,判定所述驾驶员未正常佩戴安全带。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于驾驶员监控系统(DMS)的安全带检测方法,所述安全带检测方法包括以下步骤:
(1)获取目标DMS图像;
(2)识别所述目标DMS图像中的安全带的第一部分,其中,所述第一部分为所述安全带的最上端至所述安全带与驾驶员肩膀交界处;
(3)从所述目标DMS图像中提取与所述第一部分对应的安全带第一部分图像,并且基于所述安全带第一部分图像确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值;
(4)判断所述夹角值是否小于预设夹角阈值;以及
(5)在所述夹角值小于所述预设夹角阈值的情况下,判定所述驾驶员未正常佩戴安全带。


2.根据权利要求1所述的安全带检测方法,其特征在于,所述步骤(3)中基于所述安全带第一部分图像确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值包括以下次级子步骤:
(3-1)使用Canny边缘检测算法提取所述安全带第一部分图像的边缘;
(3-2)使用Hough变换识别所述安全带第一部分图像中的直线,从而得到所述安全带第一部分图像中的多个直线段;
(3-3)确定所述多个直线段中各个直线段的长度值;
(3-4)选取所述多个直线段中长度值大于预设长度阈值的多个目标直线段,并且确定所述多个目标直线段中各个目标直线段与垂直方向的夹角值,从而得到所述各个目标直线段的夹角值;以及
(3-5)根据所述各个目标直线段的夹角值和所述各个目标直线段的长度值确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值。


3.根据权利要求2所述的安全带检测方法,其特征在于,所述次级子步骤(3-5)根据所述各个目标直线段的夹角值和所述各个目标直线段的长度值确定所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值包括:
将所述各个目标直线段的长度值与所述多个目标直线段的总长度值的比值确定为所述各个目标直线段的权重系数;
将所述各个目标直线段的夹角值与相应的权重系数相乘并求和,以得到所述安全带的第一部分与垂直方向的夹角值。


4.根据权利要求1至3之一所述的安全带检测方法,其特征在于,在所述夹角值不小于所述预设夹角阈值的情况下,所述安全带检测方法还包括以下第一级子步骤:
(1)识别所述驾驶员的脸部特征并且获取与所述脸部特征关联的预设标识信息,其中,所述预设标识信息设置在所述安全带的第二部分上,所述第二部分为所述安全带与驾驶员肩膀交界处至所述安全带的最下端;
(2)识别所述目标DMS图像中所述安全带的第二部分;
(3)从所述目标DMS图像中提取与所述第二部分对应的安全带第二部分图像,并且基于所述安全带第二部分图像检测所述安全带第二部分图像中出现所述预设标识信息的最大置信度;
(4)判断所述最大置信度是否大于预设置信度阈值;以及
(5)在所述最大置信度大于所述预设置信度阈值的情况下,判定所述驾驶员正常佩戴了安全带。


5.根据权利要求4所述的安全带检测方法,其特征在于,在所述最大置信度不大于所述预设置信度阈值的情况下,所述安全带检测方法还包括以下第二级子步骤:
(1)获取已经训练好的分类器;
(2)将所述安全带第二部分图像输入所述已经训练好的分类器中进行识别,以输出分类结果;
(3)根据所述分类结果,判定所述驾驶员是否正常佩戴安全带。


6.根据权利要求5所述的安全带检测方法,其特征在于,所述第二级子步骤(1)获取已经训练好的分类器包括:
获取当前驾驶员的历史视频数据;
从所述历史视频数据中收集多个正样本和多个负样本,其中,在所述正样本中驾驶员正常佩戴了安全带,在所述负样本中驾驶员未正常佩戴安全带;
利用所述多个正样本和所述多个负样本训练一个基于深度卷积神经网络(CNN)的分类器。


7.根据权利要求4所述的安全带检测方法,其特征在于,所述第一级子步骤(3)中基于所述安全带第二部分图像检测所述安全带第二部分图像中出现所述预设标识信息的最大置信度包括:
利用模板匹配检测来获取所述安全带第二部分图像中出现所述预设标识信息的多个置信度;
将所述多个置信度中数值最大的置信度确定为所述最大置信度。


8.根据权利要求4所述的安全带检测方法,其特征在于,所述预设置信度阈值为80%、85%、90%或95%。


9.根据权利要求1至3之一所述的安全带检测方法,其特征在于,所述目标DMS图像为红外图像,所述预设标识信息为使用红外敏感涂料或者油漆涂覆或者印制的条形码或二维码。


10.一种基于驾驶员监控系统(DMS)的安全带检测设备,所述安全带检测设备包括:
获取模块(401),所述获取模块(401)被配置用于获取目标DMS图像;
识别模块(402),所述识别模块(402)被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员:李生金杨冬孙冲
申请(专利权)人:径卫视觉科技上海有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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