本实用新型专利技术提供一种疲劳检测装置，其特征在于：所述装置包视觉检测模块、脉搏信号检测模块、多点压力检测模块和中央处理板；视觉检测模块、脉搏信号检测模块和多点压力检测模块均连接至中央处理板。本实用新型专利技术结构合理，判断准确，可以及时的发现驾驶员的疲劳状态，可以大大提高驾车的安全性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种检测设备，尤其涉及一种应用于驾驶员疲劳状态检测的疲劳检测装置。
技术介绍
随着汽车产业和汽车消费的快速发展，中国已经步入了汽车社会。2011年8月16日，美国汽车行业杂志Wardsauto公布目前全球处于使用状态的各种汽车，其中包括轿车、卡车和公共汽车等的总保有量已经突破了 10亿辆，美国是世界上最大的汽车拥有国，汽车注册量达2. 4亿辆；中国次之，汽车拥有量为7800万辆。我国的汽车销量逐年稳步上升，我们在感叹中国的汽车工业发展如此之快的时候，也不能忽视我国交通事故的数量以及严重 性，而且交通事故也在逐年增长。统计数据表明，2007到2009年我国由于疲劳驾驶而导致的死亡人数非常大，约为每年9000人，分别占到了机动车交通肇事总死亡人数的11. 35%、10. 91%和12. 5%。如果能够对驾驶员的疲劳状态进行自动检测并且及时发出报警，将有效的减少交通事故的发生。现有的疲劳检测方法是多种多样的，但是还没有一种公认的最有效的方法。针对目前的研究现状，将驾驶员疲劳检测方法总体上分为主观和客观这两个方面主观方法包括主观调查表和驾驶员自我记录方法等，客观方法主要是医学上的方法，比如脑电图方法、眼电图方法、肌电图方法、呼吸气流方法、呼吸效果方法、心电图等方法，这些方法虽然都还相对比较准确，但是由于实际工作环境复杂，而且每个人的生理参数也不同，所以仅根据以上的某一种方法来判断疲劳，检测的结果会不可靠，难以满足实际应用需要。
技术实现思路
技术目的本技术提供一种疲劳检测装置，其目的是解决以往检测疲劳驾驶的方式效果不理想的问题。技术方案本技术是通过以下技术方案来实现的疲劳检测装置，其特征在于所述装置包视觉检测模块、脉搏信号检测模块、多点压力检测模块和中央处理板；视觉检测模块、脉搏信号检测模块和多点压力检测模块均连接至中央处理板。视觉检测模块包括广角摄像头和高清广角摄像头，广角摄像头和高清广角摄像头连接至中央处理板；脉搏信号检测模块包括脉搏传感器、两个单片机、无线发送单元和无线接收单元，脉搏传感器通过第一单片机连接至无线发送单元，无线发送单元与无线接收单元无线连接，无线接收单元通过第二单片机连接至中央处理板；多点压力检测模块包括多个压力传感器、串口扩展单元和压力检测单片机，多个压力传感器连接至串口扩展单元，串口扩展单元连接至压力检测单片机，压力检测单片机连接至中央处理板。优点及效果本技术涉及一种疲劳检测装置，本技术主要包括视觉检测模块，脉搏信号检测模块和多点压力检测模块，分别检测人眼和嘴的形态特征、脉搏频率和多点压力值，从而对信息进行多模态融合，在不干扰驾驶员正常工作的情况下，形成一套利用多个疲劳特征的算法，该多模态疲劳检测系统中视觉检测模块为最主要的参考标准，因为它可以最直观的反映出驾驶员的疲劳情况，而且说服力最大，所以我们将视觉检测模块的权值拟设定为70%，而辅助的脉搏检测模块和多点压力检测模块对于系统来说不能起到决定作用，我们将它们拟定为15%，而后我们根据各模块的综合疲劳值来判断驾驶员是否疲劳，当判断出驾驶员处于疲劳状态时，系统发出报警。本技术可以快速、准确的 识别人的疲劳状态，并及时提醒驾驶员，很好的解决了以往的检测方式所存在的问题，大大降低了因疲劳驾驶造成的影响。附图说明图I为本技术的结构框图；图2为本技术的检测原理框图；图3为本技术的睁眼积分投影图；图4为本技术的闭眼积分投影图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的说明如图I所示，本技术提供一种疲劳检测装置，其所述装置包视觉检测模块、脉搏信号检测模块、多点压力检测模块和中央处理板；视觉检测模块、脉搏信号检测模块和多点压力检测模块均连接至中央处理板。视觉检测模块包括广角摄像头和高清广角摄像头，广角摄像头和高清广角摄像头连接至中央处理板；脉搏信号检测模块包括脉搏传感器、两个单片机、无线发送单元和无线接收单元，两个单片机分为第一单片机和第二单片机，脉搏传感器通过第一单片机连接至无线发送单元，无线发送单元与无线接收单元无线连接，无线接收单元通过另一个单片机连接至中央处理板；多点压力检测模块包括多个压力传感器、串口扩展单元和压力检测单片机，多个压力传感器连接至串口扩展单元，串口扩展单元连接至压力检测单片机，压力检测单片机连接至中央处理板。下面详细介绍一下本技术的原理我们将总的疲劳程度量化为O 100，O为最清醒，100为最疲劳。系统根据各模块的权值得到疲劳程度的量化总值来综合判断驾驶员的疲劳状态。试验中系统将30秒作为一个判断周期，我们暂时规定30秒内获得的综合疲劳量化总值大于70时，就判断驾驶员处于疲劳状态。综合疲劳量化总值这样计算我们将每个模块各自的疲劳程度同样量化为(Γ100，对于视觉模块，每3秒检测一次，在一个疲劳判定周期30秒内需要检测10次，因此每次视觉检测出疲劳状态时其视觉疲劳量化值为10，若在30秒内检测出η (η < 10)次疲劳状态，则视觉检测模块带来的疲劳程度量化总值为wl = 10XnX70% ;若通过脉搏检测模块检测到疲劳状态，则其疲劳量化总值为w2 = 100X15% = 15，若未通过脉搏检测模块检测到疲劳则w2 = O;而压力检测模块的疲劳程度由5个通道检测结构构成，因此，当检测到任意一个压力通道有疲劳情况时，其疲劳程度量化值为20，若k (k ( 5)个通道检测出疲劳状态，其疲劳量化总值为w3 = 20XnX 15%。因此本系统最终获得的疲劳程度量化总值为w=wl + w2 + w30目前我们规定当w彡70时，即判定为疲劳状态。当未到30秒而视觉检测模块检测出疲劳，系统发出普通警告，同时车内会播放音乐来提示驾驶员已经有疲劳的趋势了，要注意行车安全；而每到30秒，系统将三个检测模块的综合数据进行分析，当综合判断出疲劳状态后，系统便会发出严重报警直到驾驶员去处理报警这个严重警报才会解除。视觉检测模块眼睛和嘴的信息被认为是最能反映人疲劳与否的标准，所以视觉检测模块是此多模态疲劳检测系统中权值最大的。该模块主要应用机器视觉和图像处理的方法实时的检测驾驶员的疲劳状态，先利用广角摄像头和高清广角摄像头采集驾驶员的图像，将信息传递给中央处理板，在中央处理板内利用肤色检测和腐蚀膨胀的方法确定驾驶员脸部的位置，再利用灰度积分投影和平滑曲线相结合的方法确定眼睛和嘴的位置，当眼睛和嘴的精确位置确定后，本系统采用了自适应阈值二值化图像和区域生长相结合的方法进行预处理，再确定眼睛和嘴的开闭状态，从而进行疲劳状态的判断。在人眼位置根据预处理图像可以计算出眼睛的张开程度和宽度，得出眼睛的纵横比与正常状态下相比较，如果小于一个标准 值，则判断为闭合，如果闭合时间大于一定时间，则判断为疲劳状态。同理，在嘴的位置根据预处理图像计算出嘴的纵横比，将这个比值与正常值相比较来判断此人是否在打哈欠。眼、嘴的动作最能体现一个人的疲劳情况，因此，视觉检测模块获得的疲劳情况在本系统中的权值为70%。视觉检测模块实现方法视觉检测模块选用基于肤色模型的方法进行人脸检测，该方法要求颜色空间的聚类效果好，基本不受亮度影响，所以选择了聚类型性较好的YCbCr空间。然后根据先验知识知道眼睛在脸部区本文档来自技高网...
【技术保护点】
疲劳检测装置，其特征在于：所述装置包视觉检测模块、脉搏信号检测模块、多点压力检测模块和中央处理板；视觉检测模块、脉搏信号检测模块和多点压力检测模块均连接至中央处理板。dest_path_image001.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘振宇，柯丽，李振田，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：实用新型
国别省市：
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