一种驾驶员的视线矫正系统技术方案

本发明专利技术提供了一种驾驶员的视线矫正系统，在得到深度信息和视线角度之后，通过视线矫正算法对所述眼球特征点的深度信息和视线角度进行矫正，其中，视线矫正算法根据姿态角信息在不同场景下包括的角度确定。本发明专利技术中，在车辆行驶的路面不平整导致用于采集驾驶员图像的摄像头倾斜时，能够使用姿态角信息对应的视线矫正算法，对所述深度信息和视线角度进行矫正，避免了行驶路面不平整对驾驶员视线信息确定准确度的影响，提高视线信息确定的准确性。提高视线信息确定的准确性。提高视线信息确定的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶员的视线矫正系统


[0001]本专利技术涉及智能驾驶领域，更具体的说，涉及一种驾驶员的视线矫正系统。

技术介绍

[0002]随着汽车智能驾驶技术的不断发展，各种驾驶员监控系统层出不穷。对于车辆的驾驶员监控系统，需要准确捕捉驾驶员的视线信息，从而判定驾驶员的注意力范围。
[0003]在进行驾驶员的视线信息检测时，若是车辆行驶的路面不平整，车辆会出现前后以及左右的颠簸，从而导致用于采集驾驶员图像的摄像头倾斜，使得基于采集的摄像头图像确定的驾驶员的视线信息的准确度较低，影响驾驶员监控系统对驾驶员视线的正常判断。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种驾驶员的视线矫正系统，以解决确定的驾驶员的视线信息的准确度较低的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种驾驶员的视线矫正系统，所述视线矫正系统包括摄像头单元、惯性测量单元以及控制器，所述摄像头单元、所述惯性测量单元分别与所述控制器通信连接，所述控制器包括图像特征提取模块、驾驶员视线检测模块、信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驾驶员的视线矫正系统，其特征在于，所述视线矫正系统包括摄像头单元、惯性测量单元以及控制器，所述摄像头单元、所述惯性测量单元分别与所述控制器通信连接，所述控制器包括图像特征提取模块、驾驶员视线检测模块、信息读取和视线矫正模块；所述摄像头单元配置为获取当前检测周期内的驾驶员图像并发送至所述控制器；所述惯性测量单元配置为检测所述摄像头单元的姿态角信息并发送至所述控制器，其中，姿态角信息包括俯仰角、侧倾角以及偏航角的其中至少之一；所述图像特征提取模块配置为对所述驾驶员图像进行处理并提取所述驾驶员图像中的眼球特征点，利用所述驾驶员图像获得所述眼球特征点的深度信息；所述驾驶员视线检测模块配置为基于所述眼球特征点的深度信息获得所述驾驶员的眼球特征点的视线角度；所述信息读取和视线矫正模块配置为读取所述姿态角信息，通过视线矫正算法对所述眼球特征点的深度信息和视线角度进行矫正，其中，所述视线矫正算法根据姿态角信息在不同场景下包括的角度确定。2.根据权利要求1所述的视线矫正系统，其特征在于，所述惯性测量单元的检测周期与所述控制器的驾驶员图像采集处理周期一致，用于匹配矫正驾驶员的视线角度，所述惯性测量单元包括：控制板、陀螺仪以及电子罗盘，所述陀螺仪以及所述电子罗盘与所述控制板通信连接；所述姿态角信息中的俯仰角和侧倾角通过所述陀螺仪测量解算得到；所述姿态角信息中的偏航角通过所述电子罗盘解算得到之后进行矫正处理得到，其中，对偏航角的矫正包括：结合所述俯仰角和所述侧倾角，通过如下公式矫正：其中，X
H
、Y
H
为电子罗盘修正后的坐标轴系数，α为偏航角，β为电子罗盘俯仰角，γ为电子罗盘侧倾角，X
h
、Y
h
、Z
h
分别为电子罗盘倾斜状态时磁北极磁场在电子罗盘坐标系xyz的x轴、y轴和z轴的分量。3.根据权利要求1所述的视线矫正系统，其特征在于，所述图像特征提取模块配置为对所述驾驶员图像进行处理并提取所述驾驶员图像中的眼球特征点，利用所述驾驶员图像获得所述眼球特征点的深度信息，包括：对所述驾驶员图像进行特征点提取，得到眼球特征点；将所述眼球特征点的坐标数据由摄像头坐标系转换到世界坐标系下，以得到所述眼球特征点的深度信息d，所述深度信息d表示为如下公式：d＝ρ
·
sinθ其中，ρ为摄像头中心到检测点距离值，θ为检测线与0
°
线的夹角。4.根据权利要求1所述的视线矫正系统，其特征在于，所述视线矫正算法根据姿态角信息在不同场景下包括的角度确定，包括：在姿态角信息仅包括侧倾角的情况下，所述视线矫正算法确定为第一矫正算法，所述
第一矫正算法通过融合侧倾角的坐标值与三角函数重新匹配进行视线矫正；在姿态角信息仅包括俯仰角的情况下，所述视线矫正算法确定为第二矫正算法，所述第二矫正算法通过将所述惯性测量单元的检测帧按照动态俯仰角分段，求取每段俯仰角的平均值进行视线矫正；在姿态角信息仅包括偏航角的情况下，所述视线矫正算法确定为第三矫正算法，所述第三矫正算法通过所述惯性测量单元的检测帧按照空间位置顺序重新排序，求取排序后的偏航角的平均值进行视线矫正；在姿态信息包括所述俯仰角、所述侧倾角以及所述偏航角中的至少两个的情况下，所述视线矫正算法确定为复合矫正算法，所述复合矫正算法通过对侧倾角的逐帧、逐点矫正，对俯仰角和偏航角的近视矫正来进行视线矫正。5.根据权利要求4所述的视线矫正系统，其特征在于，所述第一矫正算法通过融合侧倾角的坐标值与三角函数重新匹配进行视线矫正，包括：所述摄像头单元采集的每一帧驾驶员图像中，驾驶员视线的角度数据对应一个惯性测量单元检测的侧倾角γ
rt
，基于如下公式进行视线矫正：d1＝ρ.sin(θ
±
γ
rt
)将第一深度距离值d1作为矫正后的深度信息，以及将矫正角度(θ+γ
rt
)作为矫正后的视线角度。6.根据权利要求5所述的视线矫正系统，其特征在于，所述第一矫正算法的计算公式中的三角函数内的
±
符号根据侧倾角的正负和/或侧倾角旋转正负值确定，其中，按设定的侧倾角旋转正方向，当侧倾角为正时，驾驶员眼球视线向左侧，
±
符号取
‘
+
’
，驾驶员眼球视线在向右侧，
±
符号取
‘‑
，当侧倾角为负时，驾驶员眼球视线向右侧，
±
符号取
‘
+
’
，驾驶员眼球视线在向左侧时，
±
符号取
‘‑’

【专利技术属性】
技术研发人员：张凯，卞进冬，王少博，万国强，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：