車用安全系統及其操作方法
【技術領域】
[0001]本發明關于一種車用安全系統，特別關于一種應用瞳孔檢測技術的車用安全系統及其操作方法。
【背景技術】
[0002]汽車通常具有兩個車側后視鏡和車內后視鏡，分別設置在車外和車內的固定位置。例如當駕駛要觀看車子右后方的狀況時，需通過右側的所述后視鏡觀察所述汽車右后方的狀況，而在所述駕駛轉頭觀看所述后視鏡時其視線會暫時離開所述汽車前方而增加行車事故的風險。為提高行車安全，業界提出了多種車用安全系統來補償所述后視鏡的不足。
[0003]已知車用安全系統中，例如汽車通常具有多個倒車雷達設置在所述汽車的后保桿。當駕駛倒車時，所述倒車雷達可檢測所述汽車是否接近物體，例如另一汽車或墻壁。當所述汽車接近所述物體時，倒車雷達系統可發出警示音以警示所述駕駛。所述駕駛可藉由所述聲音的變化(例如頻率變化)得知所述汽車與所述物體的距離遠近。
[0004]隨著攝影機和顯示裝置的普及，汽車可另于后方安裝攝影機。當所述駕駛倒車時可同時啟動所述倒車雷達和所述攝影機，此時車內顯示裝置可通過所述攝影機提供即時圖像。藉此，所述駕駛可根據所述即時圖像確認所述汽車后方的狀況以避免碰撞。
[0005]相同地，為確保行車安全，汽車的側視鏡還可加裝攝影機以補償側視鏡的盲點(blind spot)。然而，所述顯示裝置通常設置在汽車內部的中央控制臺，當所述駕駛想通過攝影機確認汽車周圍的狀況時都必須轉頭以觀看所述顯示裝置的所述即時圖像。此時，所述駕駛的視線會離開汽車前方而增加行車事故的風險。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明提出一種應用瞳孔檢測技術的車用安全系統及其操作方法。
[0007]本發明的目的在提供一種車用安全系統，其可追蹤駕駛的瞳孔位置來決定是否觸發車用裝置并可顯示所述車用裝置的信息至所述駕駛眼前。
[0008]本發明另一目的在提供一種車用安全系統，其可讓駕駛不須轉頭觀看后視鏡或屏幕以保持所述駕駛的視線于車輛前方。
[0009]為達上述目的，本發明提供一種車用安全系統。所述車用安全系統包含感測單元、處理單元、車用控制裝置和顯示單元。所述感測單元用以于預設距離獲取包含眼球的眼球圖像的圖像幀。所述處理單元用以計算所述圖像幀中所述眼球圖像的瞳孔位置并產生對應所述瞳孔位置的驅動信號。所述車用控制裝置用以根據所述驅動信號觸發關聯所述瞳孔位置的車用裝置。所述顯示單元用以顯示所述車用裝置的信息。
[0010]本發明還提供一種車用安全系統。所述車用安全系統包含光源、感測單元、處理單元、控制單元和顯示單元。所述光源用以朝眼球發光以于所述眼球上產生至少一個光源反光。所述感測單元用以獲取包含所述至少一個光源反光的至少一個光源反光圖像的圖像幀。所述處理單元用以根據所述圖像幀中所述至少一個光源反光圖像決定眼球圖像范圍，根據所述眼球圖像范圍中所述至少一個光源反光圖像和瞳孔圖像計算瞳孔位置并據以產生對應所述瞳孔位置的驅動信號。所述控制單元用以根據所述驅動信號觸發關聯所述瞳孔位置的車用裝置。所述顯示單元用以顯示所述車用裝置的信息。
[0011]本發明還提供一種車用安全系統的操作方法，其包含下列步驟:以光源朝所述眼球發光以于所述眼球上產生至少一個光源反光；獲取包含所述眼球的眼球圖像的圖像幀；以處理單元計算所述圖像幀中所述眼球圖像的瞳孔位置并產生對應所述瞳孔位置的驅動信號；根據所述驅動信號觸發關聯所述瞳孔位置的車用裝置；以及以顯示單元顯示所述車用裝置的信息，其中計算所述圖像幀中所述眼球圖像的瞳孔位置的步驟根據所述圖像幀中瞳孔圖像與至少一個光源反光圖像的空間關系決定所述瞳孔位置。
[0012]為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，詳細說明如下。此外，在本發明的說明中，相同的構件以相同的符號表示，在此先述明。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明第一實施例的車用安全系統的示意圖；
[0014]圖2A為根據感測單元所獲取的圖像幀計算瞳孔位置的示意圖；
[0015]圖2B為感測單元所獲取的圖像幀的示意圖；
[0016]圖3A為瞳孔位置和眼球圖像的子區域映射至二維空間的示意圖；
[0017]圖3B為眼球圖像劃分為兩個子區域的示意圖；
[0018]圖4A為本發明第二實施例的車用安全系統的示意圖；
[0019]圖4B為感測單元所獲取的圖像幀的示意圖；
[0020]圖5A為本發明實施例的車用安全系統的操作方法的流程圖；以及
[0021]圖5B為本發明實施例的車用安全系統的操作方法的方塊圖。
[0022]附圖標記說明
[0023]1、3車用安全系統
[0024]10感測單元
[0025]11 光源
[0026]12處理單元
[0027]14控制單元
[0028]16車用裝置
[0029]18顯示單元
[0030]2 眼鏡
[0031]2DS 二維空間
[0032]9 眼球
[0033]9e眼球圖像
[0034]9p瞳孔圖像
[0035]9s眼周圖像
[0036]9w眼白圖像
[0037]Ap瞳孔區域
[0038]d 距離
[0039]F0V 視野
[0040]Gj最低灰度值
[0041]In、In’光源反光圖像
[0042]Ifara人臉圖像
[0043]IF、IFfIF4 圖像幀
[0044]ΡρΡ2_孔位置
[0045]Re、Re’眼球圖像范圍
[0046]Rg灰度值范圍
[0047]SrS5 步驟
[0048]S驅動信號
[0049]Z「Z9、ZA、ZB 子區域
【具體實施方式】
[0050]圖1為本發明第一實施例的車用安全系統1的示意圖，其可用以根據眼球9的瞳孔位置以控制或啟動所述瞳孔位置所對應的車用裝置。所述車用安全系統1包含感測單元10、處理單元12、控制單元14、至少一個車用裝置16以及顯示裝置18。
[0051]所述感測單元10可用以于預設距離獲取包含所述眼球9的眼球圖像的圖像幀IF。所述感測單元10例如可為電荷稱合元件(charge coupled device)圖像傳感器、互補金氧半導體(complementary metal-oxide semiconductor)圖像傳感器或其他可用以感測光能量的傳感器。
[0052]一般而言，當所述眼球9向下看時，上眼皮會遮蔽所述眼球9的一部分，因此，某些實施例中，如果所述感測單元10設置在眼鏡2面對所述眼球9的一側，如圖1所示，所述感測單元10的位置可低于所述眼球9以避免所述眼球9向下看時所述車用安全系統1無法通過所述感測單元10檢測所述瞳孔位置。
[0053]某些實施例中，所述感測單元10可通過外掛或內嵌的方式設置在所述眼鏡2，但本發明不限于此。其他實施例中，所述感測單元10可設置于頭戴式配件或可攜式元件。例如，所述感測單元10可夾住帽緣藉以于大致固定的預設距離獲取圖像幀IF。
[0054]此外，當所述感測單元10設置在使用者所配戴的所述眼鏡2或所述頭戴式配件時，所述眼鏡2或所述頭戴式配件可隨著所述使用者的頭部轉動以至于所述感測單元10與所述眼球9可保持所述預設距離，因此所述眼球9可始終位于所述感測單元10的視野范圍。
[0055]所述處理單元12例如可為數位信號處理器(digital signal processor)或其他可用以處理圖像數據的處理裝置，其可用以計算所述圖像幀IF中所述眼球圖像的瞳孔位置并產生對應所述瞳孔位置的驅動信號S。所述感測單元10獲取所述圖像幀IF之后，可通過有線或無線的方式傳輸所述圖像幀IF至所述處理單元12以進行圖像后處理。例如，當所述感測單元10設置在所述眼鏡2而所述處理單元12設置在車輛內部時，所述感測單元10可通過傳輸線(例如RS-232或USB)傳輸圖像幀IF至所述處理單元12。為提高使用便利性，某些實施例中，所述感測單元10可通過無線的方式(例如藍芽或W1-Fi)傳輸圖像幀IF至所述處理單元12。因此，不論所述處理單元12與所述感測單元10是否同時設置在所述眼鏡2，所述處理單元12皆可接收來自所述感測單元10的圖像幀IF。
[0056]雖然圖1繪示所述處理單元12與所述感測單元10為分離，其僅用以說明，但并非用以限定本發明。某些實施例中，所述感測單元10與所述處理單元12可整合于同一晶片中，意即