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用于确定人的眼睛状态的方法和监控装置以及配备有该监控装置的机动车制造方法及图纸

技术编号:41197076 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-07 22:25
本发明专利技术涉及一种用于确定人(12)的双眼状态的方法和监控装置(18)。在此,在基于摄像机确定的眼睑距离(a)的随时间的走势中确定具有至少一个预定的最小高度(40)的单调的下降边沿(32)。进一步地,用于在张开的眼睛和闭合的眼睛之间的变换的当前过渡阈值(toc)被确定为下降边沿(32)的多个起点(30)的平均值(42)与多个所属的端点(34)的平均值(44)之间的距离的预定的份额值。如果当前眼睑距离(a)小于当前过渡阈值(toc),则眼睛被识别为闭合的。从最后的端点(34)起确定眼睑距离走势(26)中的单调的上升边沿(36),所述上升边沿至少具有预定的最小高度(46)。如果到达当前上升边沿(36)的端部(38),则眼睛被识别为张开的。此外,本发明专利技术还涉及相应地设置的机动车(10)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于监控或确定人的双眼状态的方法和监控装置。即这意味着可以识别或求取人的至少一个眼睛是张开的还是闭合的。在此,在完全张开和完全关闭之间的眼睑位态也可以与此相应地被明确地分配,即限定或确定为张开的或关闭的。


技术介绍

1、人尤其可以是技术装置的操作者、尤其是车辆的驾驶员或车辆乘员。然而,本专利技术也可以应用于或能够应用于其他领域或状况中。通常例如可以基于所确定的眼睛状态确定或评价人的注意力或疲劳度。

2、技术装置或系统的机动车驾驶员或人员的注意力或疲劳度的识别能够实现改善的安全性,例如通过与此相关地自动启动的措施。为此已经存在多种方案,然而,这些方案还不能实现眼睛状态或者说眼睛张开状态的识别的最优的准确性、可靠性和鲁棒性,尤其在存在干扰因素时。因此,例如us2020/0 026 938a1提出一种用于识别乘员状态的装置。在那里的装置包括眼睑张开识别单元,用于识别车辆驾驶员的眼睑张开、眼睑张开的最大值和眼睑张开的最小值。该装置还包括眼睛状态确定单元,用于当眼睑张开变得大于预定的阈值时确定眼睛处于张开状态中。该装置还包括阈值重置单元,用于当最大值对于预定的时间没有变得大于阈值时或者当最小值对于预定的时间没有变得小于阈值时,将阈值重置为在眼睑张开的最大值和最小值之间的值。然而,这可能是容易出错的,尤其相对于驾驶员的视线方向在车辆的竖直方向上的改变或变化或相对于照明的强度波动。

3、作为另一方案,de 196 14975c2描述了一种面部图像处理系统。在其中设置有用于计算评价函数的评价函数计算装置和用于评价眼睛的张开或闭合状态的装置,用于根据评价函数判断眼睛是张开还是闭合的。评价函数计算装置在此一方面计算表示眼睛在所属位置区域中的曲率的形状函数,并且另一方面基于该形状函数计算评价函数。以便应能够实现精确的眼睛识别。

4、作为另一方案,epr 3 268 942 b1描述了一种用于识别车辆驾驶员的疲劳度和/或睡着状态的方法。在此,读入第一和第二眼睛张开信号,这些眼睛张开信号分别代表对于驾驶员的两个眼睛之一的眼睛张开程度或由此导出的信号。如果眼睛张开信号相应于对应的标准,则该眼睛张开信号被识别为有效的。然后,在使用被识别为有效的第一眼睛张开信号和被识别为有效的第二眼睛张开信号的情况下确定驾驶员的疲劳度和/或睡着状态。


技术实现思路

1、本专利技术的任务是能够实现特别鲁棒地确定人的眼睛状态。

2、根据本专利技术,该任务通过独立专利权利要求的内容来解决。本专利技术的可能的构型和扩展方案在从属专利权利要求、说明书和附图中公开。

3、如开头所给出的那样,根据本专利技术的方法用于确定人的双眼状态并且包括尤其可以自动或部分自动地执行的多个方法步骤。在根据本专利技术的方法的方法步骤中,借助摄像机感测成像出对应的人的摄像机数据。这例如可以意味着或包括连续地或以预定的频率或帧重复率或者说图像重复率记录图像序列或视频流。摄像机数据的感测在当前意义上也可以意味着或包括从数据存储器或通过数据接口查询或接收摄像机数据、即相应的图像序列或相应的视频流等,例如由设置为用于执行该方法的监控装置。根据摄像机数据确定人的眼睑距离、即人的下眼睑和所属的上眼睑之间的距离随时间的走势。换言之,在摄像机数据中或根据对于不同记录时间点的摄像机数据对应地确定眼睑距离、即人的眼睛张开宽度,例如借助自动的图像处理、对象或特征识别等。

4、在根据本专利技术的方法的另一方法步骤中,在眼睑距离随时间的走势中确定、即对应地只要存在就识别或求取与眼睛闭合对应的单调的下降边沿,该下降边沿具有至少一个预定的最小高度及其端点,从该端点起或在该端点时眼睑距离自对应的下降边沿开始首次又变大。下降边沿至少具有或达到最小高度,尤其可以意味着,沿着下降边沿或在下降边沿的走势中,眼睑距离至少减小预定的量值或预定的量度。在将时间绘制在x轴上和将眼睑距离绘制在y轴上的图形或曲线图中,最小高度因此可以理解为在y方向上的最小变化。对于下降边沿预定的最小高度也可称为mcd(英文:“最小闭合距离”)。例如,预定的最小高度可以为5mm。该值例如可以通过实验求取和/或建模或通过对记录数据进行匹配来求取,使得视应用而定也可以是其他值。

5、在根据本专利技术的方法的另一方法步骤中,动态地对应地确定当前过渡阈值,该过渡阈值指示从哪个眼睑距离起或在哪个眼睑距离时发生或得到在张开的眼睛和闭合的眼睛之间的变换、即张开和闭合的眼睛状态。在此,过渡阈值被确定为先前下降边沿的多个端点的平均值到先前下降边沿的多个起点的平均值或者说多个先前下降边沿的距离的预定份额值。换言之,过渡阈值可以被确定为由多个端点的平均值和该平均值与多个起点的平均值之间的差的预定部分的总和。平均值尤其可以是滑动平均值、即在滑动的时间或数据窗上确定的平均值,该滑动的时间或数据窗对应地以预定方式从当前时间点延伸到过去中。多个先前下降边沿可以是或包括尤其在对应的当前运行时间或方法的应用期间出现或识别到的下降边沿。

6、因此,为了确定过渡阈值可以预定相应的百分比或百分比常数p。然后,眼睑距离必须在从端点的平均值至起点的平均值的路径上达到至少一个相应的份额或百分比值。因此,过渡阈值toc(英文:“transition open closed”)可以被表达为toc=a0+p*(a1-a0),其中,a0是端点的平均值,a1是起点的平均值,p是预定份额值。份额值p例如可以预定为p=0.3或p=30%,其中然而其他值也是可能的,以便将该方法匹配于不同的状况、条件或要求。

7、例如对于每个新识别到的下降边沿或在每个新识别到的下降边沿之后,该下降边沿至少具有预定的最小高度,可以动态地重新确定或重新计算过渡阈值。例如可以在每个新确定的眼睑距离时或利用每个新确定的眼睑距离重新确定、计算或调整平均值。因此,不但过渡阈值而且平均值都可以在该方法的连续应用期间或者在设置为用于执行该方法的监控装置的连续运行期间动态地被改变。由此可以自动地对状况、外部环境或条件和/或人的行为方式或状态的变化做出反应,而不必对这些变化明确地识别或建模。例如,增加的疲劳度或提高的正面阳光入射可能导致起点的平均值的降低。

8、在根据本专利技术的方法的另一方法步骤中,如果或一旦当前眼睑距离小于当前的、即最后确定的过渡阈值,尤其对应地从是这种情况的时间点起,则对应的眼睛被识别为闭合的。然后,因此可以输出或设置相应的眼睛状态为“闭合的”。

9、在另一方法步骤中,从眼睑距离的走势中的对应最后的、即最后确定的端点或下降边沿起,对应地确定与人的对应眼睛的眼睛张开对应的下一个单调的上升边沿,该上升边沿至少具有最小高度。与下降边沿类似地,单调的上升边沿可以是眼睑距离的走势的一个区段,在该区段中,眼睑距离变大或保持不变,其中,在走势中或沿着上升边沿必须得到眼睑距离的至少一个相应于预定的最小高度的增大。对于上升边沿预定的最小高度也可以称为mod(英文:“minimal opening distance”)。例如,用于上升边沿的最小高本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于确定人(12)的双眼状态的方法,在所述方法中:

2.根据权利要求1所述的方法,

3.根据权利要求2所述的方法,

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

6.根据权利要求5所述的方法,

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

9.一种用于确定人(12)的眼睛状态的监控装置(18),所述监控装置具有用于感测成像对应的所述人(12)的摄像机数据的输入接口(20)、处理器装置(22)和与所述处理器装置耦合的数据存储器(24),其中所述监控装置(18)设置为用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

10.一种机动车(10),所述机动车具有摄像机(14)和根据权利要求9所述的监控装置(18),所述摄像机为了记录车辆乘员(12)而定向到车辆乘员室中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于确定人(12)的双眼状态的方法,在所述方法中:

2.根据权利要求1所述的方法,

3.根据权利要求2所述的方法,

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

6.根据权利要求5所述的方法,

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,

9.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·艾蒂安努
申请(专利权)人:宝马汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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