基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统技术方案

本发明专利技术涉及图像特征识别技术领域，具体地说，涉及基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统。其包括俯瞰监控单元、驾驶司机确定单元、驾驶行为识别单元和监测提醒单元。本发明专利技术通过俯瞰监控单元对公交内的俯瞰图像采集，并根据俯瞰图像划分处驾驶舱图像和边缘图像，方便驾驶司机确定单元识别驾驶舱图像内的司机是否换人，方便在出现危险分子进入驾驶舱行驶时不能被发现，并且，通过驾驶行为识别单元对驾驶行为和乘车行为进行分析，避免驾驶员自身危险驾驶，也避免乘客对驾驶员造成骚扰，提高了安全驾驶行为监测的准确性，方便在出现违规行为时由监测提醒单元发出预警提醒信号提醒驾驶员或乘客，提高安全驾驶的效果。提高安全驾驶的效果。提高安全驾驶的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统


[0001]本专利技术涉及图像特征识别
，具体地说，涉及基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统。

技术介绍

[0002]公交车指在城市道路上循固定路线，有或者无固定班次时刻，承载旅客出行的机动车辆，在公交车行驶过程中安全格外重要，因此，目前常在公交驾驶舱内安装监控，方便远程观察驾驶舱内的场景，仅通过采集驾驶舱内的图像不方便对驾驶员的行为进行自动监测，导致在出现驾驶员出现危险行为时，影响驾驶危害旅客的生命健康，尽管目前有针对驾驶行为监测系统，例如：根据中国专利申请号为CN202010014030.3公开内容涉及一种危及行车安全驾驶行为监测测试系统，包括汽车驾驶模拟器、动感平台、太阳光模拟器、辅助驾驶检测器、以及中央集成测控系统；动感平台带动汽车驾驶模拟器运动模拟各种道路地形的运动姿态；太阳光模拟器模拟太阳光环境，对汽车驾驶模拟器进行高度可调、角度可调、照射功率可调的环绕照明；辅助驾驶检测器捕捉汽车驾驶模拟器中驾驶员的危及行车安全的危险动作，并给出相应语音提醒；中央集成测控系统整合汽车驾驶模拟器、动感平台、太阳光模拟器、辅助驾驶检测器的各模块功能，并可实时同步控制各模块；但是，现有技术中在对驾驶舱安全驾驶行为监测时，结构复杂，不能充分已有的监控系统，导致外接监测系统成本较高，并且公交车与私家车不同，公交车会承载形形色色的人，不能锁定司机的驾驶行为进行监测，若陌生人进入司机的驾驶舱会导致监测识别不准确，同时，若有危险分子抢过司机的驾驶舱进行行驶或者影响驾驶员行驶，不能快速识别危险分子的行为进行报警，危害整个车厢旅客的安全，鉴于此，我们提出基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统，包括俯瞰监控单元、驾驶司机确定单元、驾驶行为识别单元和监测提醒单元；所述俯瞰监控单元用于在公交驾驶舱内安装摄像头，采集驾驶舱和驾驶舱边缘的俯瞰图像，并根据俯瞰图像划分出驾驶舱图像和边缘图像；所述驾驶司机确定单元用于识别俯瞰监控单元的驾驶舱图像中，驾驶位置司机的实时头部特征；所述驾驶行为识别单元用于在驾驶司机确定单元的实时头部特征与预设头部特征适配时，分析俯瞰监控单元驾驶舱图像中驾驶员的驾驶行为和边缘图像中旅客的乘车行为；所述监测提醒单元用于在驾驶司机确定单元的实时头部特征与预设头部特征不
适配时，直接发出预警提醒信号，反之，则接收驾驶行为识别单元的驾驶行为和乘车行为输入评估数据集中，监测驾驶员和旅客的违规行为发出预警提醒信号。
[0005]作为本技术方案的进一步改进，所述俯瞰监控单元包括图像采集模块和图像划分模块；所述图像采集模块用于采用摄像机识别公交车内的俯瞰图像；所述图像划分模块用于采用图像分割算法将所述图像采集模块的俯瞰图像中的不同区域划分出来，不同区域包括驾驶舱图像区域和边缘图像区域。
[0006]作为本技术方案的进一步改进，所述驾驶司机确定单元包括扫描预设模块、头部特征识别模块和特征对比模块；所述扫描预设模块用于在驾驶公交车前，录入驾驶司机的预设头部图像；所述头部特征识别模块与图像划分模块输出端连接，用于接收所述图像划分模块中驾驶舱图像内的驾驶员的实时头部图像，并接收扫描预设模块的预设头部图像，同时采用人脸检测算法识别实时头部图像的特征和预设头部图像的特征；所述特征对比模块用于将头部特征识别模块输出的实时头部特征和预设头部特征的特征进行比对，输出两个特征的相似度，设定一个阈值，通过相似度与阈值进行比较，若相似度小于阈值则输出不适配信号，若相似度大于等于阈值则输出适配信号。
[0007]作为本技术方案的进一步改进，所述驾驶行为识别单元包括目标检测模块、驾驶行为分析模块和乘车行为分析模块；所述目标检测模块与所述所述图像划分模块输出端连接，用于分别识别驾驶舱图像区域和边缘图像区域内的目标人物，目标人物包括驾驶员和旅客；所述驾驶行为分析模块用于采用动作识别算法对所述目标检测模块中驾驶员的驾驶行为分析，提取驾驶行为特征；所述乘车行为分析模块用于采用动作识别算法对所述目标检测模块中旅客的乘车行为分析，提取乘车行为特征。
[0008]作为本技术方案的进一步改进，所述监测提醒单元包括行为评估模块和预警提醒模块；所述行为评估模块用于采集多个驾驶行为特征和多个乘车行为特征建立评估数据集，并根据已知危险行为分别标记驾驶行为特征和乘车行为特征对应的驾驶行为和乘车行为，将所述驾驶行为分析模块的驾驶行为特征和乘车行为分析模块的乘车行为特征分别输入数据集中，输出驾驶行为和乘车行为，同时判断标记危险行为状况；所述预警提醒模块用于接收所述行为评估模块的危险行为状况结果，若输出的驾驶行为、乘车行为被标记为危险行为，则发出预警信号提醒公交车内的驾驶员和旅客。
[0009]作为本技术方案的进一步改进，所述驾驶司机确定单元还包括驾驶员锁定模块，所述驾驶员锁定模块与特征对比模块输出端连接，用于接收适配信号中与预设头部特征对应的实时头部特征，锁定实时头部特征对应的目标人物作为驾驶员图像传输在所述驾驶行为分析模块，并在驾驶员锁定模块识别到多个人物时与预警提醒模块建立连接，提醒旅客离开驾驶舱。
[0010]作为本技术方案的进一步改进，所述驾驶行为分析模块还包括表情识别模块，所述表情识别模块用于接收所述图像采集模块的俯瞰图像定位到视频帧中的人脸，采用关键
点检测算法识别面部关键点，基于面部关键点的位置和运动使用表情识别算法判断司机的表情状态，在表情状态与危险表情适配时传输至预警提醒模块发出预警提醒信号。
[0011]作为本技术方案的进一步改进，所述监测提醒单元还包括语音提醒模块，所述语音提醒模块用于在所述预警提醒模块发出预警提醒信号使，接收所述行为评估模块输出驾驶行为和乘车行为，提取驾驶行为和乘车行为对应的关键词，并针对关键词采用语音合成技术，将预定的语音内容转换为语音信号输入到车辆的音频设备。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：该基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统中，通过俯瞰监控单元对公交内的俯瞰图像采集，并根据俯瞰图像划分处驾驶舱图像和边缘图像，方便驾驶司机确定单元识别驾驶舱图像内的司机是否换人，方便在出现危险分子进入驾驶舱行驶时不能被发现，并且，通过驾驶行为识别单元对驾驶行为和乘车行为进行分析，避免驾驶员自身危险驾驶，也避免乘客对驾驶员造成骚扰，提高了安全驾驶行为监测的准确性，方便在出现违规行为时由监测提醒单元发出预警提醒信号提醒驾驶员或乘客，提高安全驾驶的效果。
附图说明
[0013]图1为本专利技术的整体结构原理框图；图2为本专利技术的整体延伸的原理框图。
[0014]图中各个标号意义为：100、俯瞰监控单元；200、驾驶司机确定单元；300、驾驶行为识别单元；400、监测提醒单元。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统，其特征在于：包括俯瞰监控单元（100）、驾驶司机确定单元（200）、驾驶行为识别单元（300）和监测提醒单元（400）；所述俯瞰监控单元（100）用于在公交驾驶舱内安装摄像头，采集驾驶舱和驾驶舱边缘的俯瞰图像，并根据俯瞰图像划分出驾驶舱图像和边缘图像；所述驾驶司机确定单元（200）用于识别俯瞰监控单元（100）的驾驶舱图像中，驾驶位置司机的实时头部特征；所述驾驶行为识别单元（300）用于在驾驶司机确定单元（200）的实时头部特征与预设头部特征适配时，分析俯瞰监控单元（100）驾驶舱图像中驾驶员的驾驶行为和边缘图像中旅客的乘车行为；所述监测提醒单元（400）用于在驾驶司机确定单元（200）的实时头部特征与预设头部特征不适配时，直接发出预警提醒信号，反之，则接收驾驶行为识别单元（300）的驾驶行为和乘车行为输入评估数据集中，监测驾驶员和旅客的违规行为发出预警提醒信号。2.根据权利要求1所述的基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统，其特征在于：所述俯瞰监控单元（100）包括图像采集模块和图像划分模块；所述图像采集模块用于采用摄像机识别公交车内的俯瞰图像；所述图像划分模块用于采用图像分割算法将所述图像采集模块的俯瞰图像中的不同区域划分出来，不同区域包括驾驶舱图像区域和边缘图像区域。3.根据权利要求2所述的基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统，其特征在于：所述驾驶司机确定单元（200）包括扫描预设模块、头部特征识别模块和特征对比模块；所述扫描预设模块用于在驾驶公交车前，录入驾驶司机的预设头部图像；所述头部特征识别模块与图像划分模块输出端连接，用于接收所述图像划分模块中驾驶舱图像内的驾驶员的实时头部图像，并接收扫描预设模块的预设头部图像，同时采用人脸检测算法识别实时头部图像的特征和预设头部图像的特征；所述特征对比模块用于将头部特征识别模块输出的实时头部特征和预设头部特征的特征进行比对，输出两个特征的相似度，设定一个阈值，通过相似度与阈值进行比较，若相似度小于阈值则输出不适配信号，若相似度大于等于阈值则输出适配信号。4.根据权利要求3所述的基于俯瞰图像的公交驾驶舱安全驾驶行为监测系统，其特征在于：所述驾驶行为识别单元（300）包括目标检测模块、驾驶行为分析模块和乘车行为分析模块；所述目标检测模块与所述所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣刚，杨涛，韦鹏，杨孟孟，何健，张斌，刘飞，黄兵，蒋峥，苗云，
申请(专利权)人：山东恒宇电子有限公司，
类型：发明
国别省市：