應用於智慧型車輛之駕駛疲勞偵測系統

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Title:	應用於智慧型車輛之駕駛疲勞偵測系統
Authors:	徐溫嶺郭英哲
Contributors:	電機工程系
Keywords:	Linux 人臉偵測駕駛輔助系統特徵擷取疲勞偵測模糊邏輯
Date:	2010
Issue Date:	2013-07-31 13:50:38 (UTC+8)
Publisher:	台中;國立勤益科技大學
Abstract:	以影像處理技術為基礎的駕駛者精神狀態偵測(Driver Mental Detection)在先進車輛控制及安全服務(Advanced Vehicle Control and Safety Services, AVCSS)中是一個很重要的課題。其主要的功能是當駕駛者有疲勞或是打瞌睡的情況時，會發出警告提醒駕駛者，避免駕駛者因為長時間駕駛引發之疲勞而導致意外。考量此類型之研究在運算效率與系統即時性的需求，本論文使用個人電腦架構(PC-Based)來實現此系統。在變化的背景及光源條件下偵測駕駛者及其臉部特徵，並根據眼睛特徵判斷其生理狀態是本系統之主要功能。如何充分的運用個人電腦之系統資源，並使用有效率的影像處理演算法是本論文中最重要的研究工作。本論文的硬體平台使用個人電腦做為開發平台，需搭配的周邊設備有(1)USB Web Camera：影像擷取設備；(2)觸控式TFT-LCD：使用者操作與顯示之介面；(3)音源輸出喇叭：語音警告之輸出設備。本論文所使用之軟體包含Fedora Core 5、Linux中的Frame Buffer qvfb、Web Camera的讀取與控制用之Video For Linux Two(V4L2)函式庫、GUI介面設計用之MiniGUI的函式庫、語音播放用之XMMS應用程式。在駕駛者疲勞偵測的部分，使用C語言撰寫多層次的影像處理演算法，包含(1)駕駛者偵測：找出畫面中駕駛者之臉部位置，並利用此位置對臉部特徵進行偵測；(2)特徵偵測：偵測駕駛者之眼睛特徵及嘴唇特徵，並判斷眼睛特徵之狀態；(3)疲勞偵測：利用眼睛特徵之狀態結合模糊邏輯對駕駛者進行疲勞偵測；(4)語音輸出：當駕駛者出現疲勞或打瞌睡的情形時，以語音提醒駕駛人。本論文之駕駛者疲勞偵測系統經由測試，在駕駛者眼睛特徵判斷的部分其正確率可達百分之九十七，以此判斷的數據統計為基礎，能有效地提升本系統進行疲勞偵測時之準確性。由實驗結果顯示，本系統在不同光源條件及背景下之多位不同駕駛者均能偵測正確。並且能根據駕駛者之疲勞程度，即時地給予相對應之警示。
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