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近年来,全球交通事故死亡人数持续上升。国内外专家在分析造成交通事故的原因时,比较一致的看法是,在“人”、“车”、“路”这三大原因中,人为因素是其中的最主要原因。为减少此类事故的发生,笔者导师于2006年申请了山西省科技成果推广项目《机动车驾驶状态智能化监控装置》。该项目在已获得的5个专利的基础上,对驾驶员驾驶状态(包括驾驶员是否在位、是否疲劳驾驶、是否酒后等)进行实时监测,并根据监测结果实施不同级别的控制——提示、报警及制动。本文是该项目的子课题,主要任务是判断驾驶员是否处于疲劳状态,并把判断结果送入单片机,然后由单片机根据送入的结果执行相应的控制(控制部分由项目组其他成员完成)。因此,该课题是监控驾驶员驾驶状态的关键环节之一。在笔者国家发明专利“疲劳驾驶状态监控装置及方法”(ZL:200610012623.6)基础上,本文以驾驶员眼睛信息作为疲劳状态识别的基本依据,设计了以DSP TMS320DM642为核心处理器的疲劳驾驶状态监测系统。主要做了以下工作:1.在查阅大量文献的基础上,对眼睛状态识别方法进行了研究与改进。已有的眼睛状态识别方法不仅计算量大,而且易受环境因素(如光照条件)的影响。为此本文提出了一种新的眼睛状态识别方法:首先对实时拍摄的图像利用运动信息和肤色特征进行人脸检测;然后在检测到的上半部人脸区域采用Adaboost算法只检测驾驶员正常状态下睁开的眼睛,把检测到的眼睛与眉毛分割出来制成正常睁开眼睛模板;最后把眼睛模板与未检测到眼睛的上半部人脸区域进行匹配,当该区域的最大相似度值小于某阈值时认为眼睛是闭合状态,否则认为眼睛是睁开状态。并根据眼睛状态计算眼睛平均闭合时间和PERCLOS值,与事先设定的疲劳阈值进行比较判断出驾驶员的疲劳状态。2.设计了疲劳驾驶状态监测系统的硬件平台以及相应软件。针对疲劳识别算法的需求,设计了以TMS320DM642为主芯片的硬件平台,其包括视频采集电路、外部存储器、单片机与DSP的接口以及电源电路等硬件。在上述硬件平台上设计了基于DSP/BIOS的软件系统,主要包括设置DSP/BIOS、初始化系统以及执行BIOS任务三个部分。3.进行了大量的仿真实验在上述工作的基础上进行了大量的仿真实验。实验结果表明,本文建立的疲劳驾驶状态判定方法准确率较高,能满足驾驶员疲劳状态监测系统的要求。