基于機(jī)器視覺的飛行員疲勞監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、航空事故的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，75％事故是人為原因造成，而此類事故多與飛行員疲勞駕駛有關(guān)。因此開發(fā)一套在飛行實(shí)際過程中監(jiān)控飛行員是否疲勞的系統(tǒng)具有重要意義。
　　美國國家機(jī)動車研究與標(biāo)準(zhǔn)制定辦公室制定了PERCLOS算法來檢測駕駛疲勞，PERCLOS算法是指測試時間內(nèi)眼睛閉合所占時間與測試時間的百分比。目前，研究中通常采用PERCLOS算法得出一分鐘內(nèi)眼睛閉合時間占到80%就判定為駕駛疲勞。借鑒此算法可以在飛行員出現(xiàn)在疲勞癥狀前給以提示

2、，實(shí)驗(yàn)表明這種方法相對于其它方法具有很好的實(shí)用性和可靠性。本文在機(jī)器視覺的基礎(chǔ)上研究基于PERCLOS算法駕駛員疲勞度實(shí)時監(jiān)測技術(shù)，基于攝像機(jī)采集的飛行員駕駛圖像進(jìn)行算法處理，可以有效地實(shí)時監(jiān)測飛行員眼部狀態(tài)。通過判斷眼睛閉合時間的相對百分比，從而確定飛行員是否疲勞，由此來輔助提醒安全駕駛。為以后開發(fā)一種非接觸，實(shí)時的機(jī)載飛行員疲勞監(jiān)測系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
　　本文研究基本方案是通過攝像機(jī)采集正在飛機(jī)模擬機(jī)飛行的飛行學(xué)員面部圖像，然后將

3、圖像實(shí)時傳輸?shù)诫娔X中進(jìn)行面部識別，眼部檢測，眼睛狀態(tài)判定等處理，判斷此飛行學(xué)員是否疲勞。并且對比其在正常休息、缺乏睡眠等狀態(tài)下疲勞判斷一致性情況。
　　飛行員面部檢測，眼睛的精確定位以及眼睛狀態(tài)判斷是實(shí)現(xiàn)本監(jiān)測技術(shù)算法的關(guān)鍵。本文提出了基于膚色檢測臉部的計算方法，在面部檢測基礎(chǔ)上，利用灰度比較與復(fù)雜度判斷結(jié)合進(jìn)行眼睛初步與精確定位，再通過改進(jìn)的徑向變換與霍夫變換相結(jié)合來判斷眼睛的睜開閉合狀態(tài)，較好地解決了某些算法的不足和局限。最后