基于雙目視頻分析的駕駛員不良駕駛行為檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車駕駛員行為分析技術領域，涉及一種基于雙目視頻分析的駕駛員不良駕駛行為檢測系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會的發展，汽車保有量日益增長，隨之而來的車輛交通事故也呈上升趨勢。相關數據表明，在國內的道路交通事故中，駕駛員的人為因素造成的事故數量占總數的70%以上，成為交通安全的首要因素。駕駛員缺乏安全意識，開車注意力不集中，疲勞駕駛、打電話、抽煙、吃東西、與人交談等不良駕駛行為成為人為因素的重要組成部分，時刻威脅著車輛的行車安全。因此，對駕駛員的不良駕駛行為進行有效監督與管理，就能降低駕駛員的人為因素風險，提高行車的安全性，對保證道路交通安全具有重要意義。
[0003]目前對駕駛員的不良行為檢測與分析分為兩種方法:一種是對車輛剎車、油門和方向盤等進行監控，當出現有突然較大變化時進行報警，此種方法設備安裝復雜，且報警相對滯后，報警出現時駕駛員操作往往已超出了正常范圍；另外一種是基于計算機視覺的視頻分析方法，通過非接觸式的方式分析駕駛員的駕駛行為。授權公告號CN102263937B的專利文獻公開了基于視頻檢測的駕駛員駕駛行為監控裝置及監控方法，該文獻通過檢測駕駛員操作方向盤的動作是否違規來判定駕駛行為，這種方法僅對方向盤信息進行分析，較為片面，不能全面反映駕駛員的駕駛狀況;授權公告號為CN202939770U的專利文獻公開了一種駕駛員不良駕駛行為更正裝置，該文獻通過模板匹配的方式進行駕駛員行為分析，該方法需要預先采集駕駛員各種正常駕駛動作圖像，操作復雜，且模板匹配結果準確度不高，容易受到外界光照等環境影響，漏報、誤報率高。
[0004]現有方法普遍存在以下兩個缺點:一是利用單個攝像頭獲取視頻圖像，由于車內安裝環境的限制，不能很好地全面地獲取駕駛員圖像信息，且單個攝像頭對光照和環境變化敏感;二是僅單純地對駕駛員的實時駕駛行為進行報警與提示，沒有對駕駛員形成有效的長期監督和考核，不能統計分析出駕駛員的習慣性不良行為，不能從根本上引導和糾正駕駛員的不良駕駛行為。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于雙目視頻分析的駕駛員不良駕駛行為檢測系統，通過雙攝像頭分別采集駕駛員左、右面部圖像，綜合判斷駕駛員在行車途中是否有不良駕駛行為；同時將不良行為信息通過無線網絡傳送給后臺數據存儲分析服務器，進行實時分析、分類存儲，提供統計查詢功能，以形成對駕駛員的長期監督和考核，并分析駕駛員的習慣性不良行為，進行有目的的引導及糾正。
[0006]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]—種基于雙目視頻分析的駕駛員不良駕駛行為檢測系統，所述檢測系統包括視頻采集模塊、駕駛員信息獲取模塊、信息顯示模塊、報警提示模塊、無線通信模塊、嵌入式數據分析模塊和數據存儲分析服務器模塊;所述嵌入式數據分析模塊分別與視頻采集模塊、駕駛員信息獲取模塊、報警提示模塊、信息顯示模塊及無線通信模塊相連;所述無線通信模塊通過無線通信網絡與數據存儲分析服務器相連；
[0008]所述視頻采集模塊用于采集駕駛員的臉部視頻圖像，所述駕駛員信息獲取模塊用于獲取駕駛員的個人信息，所述嵌入式數據分析模塊用于對視頻采集模塊采集的視頻信息進行分析判斷，所述信息顯示模塊用于顯示視頻采集模塊采集的視頻信息和警示信息，所述報警提示模塊用于對駕駛員的不良駕駛行為進行報警提醒;所述數據存儲分析服務器模塊既能夠將來自無線通信模塊的不良駕駛行為信息進行分類、整理與保存，對外提供信息查詢，又能夠分析在一段時間內同一駕駛員的不良行為，對同一駕駛員在一定時間內持續做同一不良行為的事件通過無線通信模塊向駕駛員發出警示信息。
[0009]進一步，所述視頻采集模塊包括視頻采集模塊I和視頻采集模塊Π，所述視頻采集模塊I和視頻采集模塊Π均由模擬攝像頭和模數轉換器組成，分別采集駕駛員人臉左側視頻圖像和右側視頻圖像，并將采集到的圖像傳送至嵌入式數據分析模塊。
[0010]進一步，所述報警提示模塊通過不同的警示聲音與語音播報提醒駕駛員更正相應的駕駛行為;接收來自兩個方面的報警:一是來自所述嵌入式數據分析模塊的實時監測報警;二是通過所述無線通信模塊接收的來自所述數據存儲分析服務器模塊的對一段時間內駕駛員行為的統計高危報警，后者的報警等級比前者高。
[0011]進一步，所述信息顯示模塊顯示所述視頻采集模塊I和所述視頻采集模塊II的視頻圖像，在圖像上標識出檢測到的駕駛員人臉、眼睛、嘴巴及耳朵位置；當不良行為發生時用不同顏色標識出相應的眼睛、嘴巴或耳朵的位置，并顯示不良行為的文字告警。
[0012]進一步，所述無線通信模塊包括GPS定位模塊和3G/4G無線通信模塊，GPS定位模塊提供車輛速度和位置信息，3G/4G無線通信模塊為雙向通信:上行方向將來自所述嵌入式數據分析模塊的不良駕駛行為信息發送至所述數據存儲分析服務器模塊;下行方向接收來自所述數據存儲分析服務器的報警信息，并發送至所述嵌入式數據分析模塊進行報警。
[0013]進一步，所述檢測系統的工作流程如下:
[0014]1)嵌入式數據分析模塊從無線通信模塊中獲取車輛速度及車輛位置信息；
[0015]2)嵌入式數據分析模塊從駕駛員信息獲取模塊中獲取駕駛員姓名、編號信息；
[0016]3)嵌入式數據分析模塊對來自視頻采集模塊I和視頻采集模塊Π的圖像同時進行駕駛員不良駕駛行為的實時分析，所述不良駕駛行為包括:閉眼、打哈欠、打電話、抽煙、吃東西、交談，當車速大于0時啟動分析，車速等于0時停止分析；
[0017]4)當兩路視頻中同時檢測到有閉眼、打哈欠、打電話、抽煙、吃東西或交談時即判斷駕駛員存在相應的不良駕駛行為；
[0018]5)當存在有不良駕駛行為時控制報警提示模塊進行報警，將不良駕駛行為發生的眼睛、嘴巴或耳朵等位置坐標發送至信息顯示模塊進行顯示，并將駕駛員信息、車輛位置、車輛速度、不良駕駛行為名稱、不良駕駛行為發生的時間、不良駕駛行為的圖片或視頻通過所述無線通信模塊發送到數據存儲分析服務器模塊。
[0019]進一步，所述數據存儲分析服務器模塊能夠通過組網同時接收來自所述多個無線通信模塊的信息，并實時分析和保存。
[0020]本發明的有益效果在于:
[0021]1)本發明利用雙攝像頭采集駕駛員人臉信息，數據采集全面，對在車輛行駛過程中光照和環境變化的適應性強，通過對兩種數據的綜合判斷來檢測駕駛員的不良駕駛行為，檢測準確性更高；
[0022]2)本發明能實時地將不良駕駛行為上傳到數據存儲分析服務器，通過服務器的分析對一段時間內駕駛員持續的不良駕駛行為進行更高級別的報警，迫使駕駛員糾正行為，更進一步確保行車安全；
[0023]3)本發明將不良駕駛行為信息上傳至數據存儲分析服務器，進行分類和保存，有利于對駕駛員進行管理和考核，并能從歷史數據中分析出駕駛員的習慣性不良行為、評估其駕駛風險、有針對性地對駕駛員進行引導及糾正，對提高駕駛員的安全意識、從根本上杜絕不良駕駛行為起到重要作用；
[0024]4)本發明使用數據集中管理模式，通過組網，一個數據存儲分析服務器可以同時分析處理多臺車輛的駕駛員行為信息，部署方便，處理效率高。
【附圖說明】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發明提供如下附圖進行說明:
[0026]圖1為本發明所述檢測系統的結構示意圖；
[0027]圖2為系統處理流程圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0029]圖1為本發明所述檢測系統的結構示意圖，如圖所示，該系統包括:視頻采集模塊
1、視頻采集模塊Π、駕駛員信息獲取模塊、嵌入式數據分析模塊、報警提示模塊、信息顯示模塊、無線通信模塊、數據存儲分析服務器模塊。
[0030]視頻采集模塊I和視頻采集模塊Π，由模擬攝像頭和模數轉換器組成。其模擬攝像頭分別安裝于駕駛員的左右兩側，與駕駛員正面的角度在30°到45°之間，分別采集駕駛員左右兩側人臉的圖像。通過模擬信號線將視頻信號傳輸至模數轉換器，本實施例中模數轉換采用芯片TVP5158，TVP5158將模擬視頻信號轉換為數字視頻信號，再通過SPI接口與嵌入式數據分析模塊相連。
[0031]駕駛員信息獲取模塊，用于獲取駕駛員的姓名、編號、所屬部門等與管理相關的人員信息。本實施例中駕駛員信息獲取模塊為駕駛員1C卡讀取裝置，通過SPI 口與嵌入式數據分析模塊的ARM相連。駕駛員插入1C卡，ARM獲取駕駛員信息后方可啟動視頻分析。
[0032]嵌入式數據分析模塊，由ARM和DSP組成，ARM與DSP通過串口相連，ARM負責控制、DSP負責數據處理。本實施例中ARM采用HI3515芯片，DSP采用DM3730cusl00芯片。ARM從無線通信模塊的GPS中獲取當前車速信息，控制DSP視頻分析的啟動和停止，將DSP分析出的不良駕駛行為信息發送到報警提示模塊進行實時報警，并將此不良駕駛行為信息以及從1C卡讀取的駕駛員信息、從GPS讀取的車輛位置信息通過無線通信模塊發送到數據存儲分析服務器模