目 录
1 引言 1
2 驾驶疲劳相关 1
2.1 疲劳定义 1
2.2 疲劳表现 1
2.3 形成疲劳的原因 2
3 国内外研究现状 3
3.1 国外研究现状 3
3.2 国内研究现状 3
4 人脸检测 4
4.1 人脸检测概述 4
4.2 图像输入 4
4.3 模板匹配 5
4.4 人眼定位 6
4.5 人眼开度的计算 6
5 PERCLOS测量 6
5.1 perclos测量原理 7
5.2 perclos的有效性 8
6 perclos值的计算 9
7 perclos的计算结果分析 10
结 论 12
致 谢 13
参 考 文 献 14
1 引言
汽车自从19世纪发明以来，随着技术的不断发展，21世纪，汽车的普及率越来越高，汽车给人们带来了丰富的生活。随着这几年人们对汽车的不断消费，我国居民持有的汽车也已位居世界前列。在一定数量发生的交通事故中，由于驾驶疲劳导致的比例占在导致驾驶员发生交通事故的原因中位于前面位置。疲劳时驾驶车辆易发生交通事故。所以对驾驶疲劳状态进行研究能够解决现实中遇到的问题。在驾驶员开车时当驾驶员疲劳发生前对驾驶员进行预警具有重要的作用。本文阐述了perclos测量驾驶员疲劳的过程，采用p80测量驾驶员的疲劳程度，对与疲劳产生的原因以及用模板匹配的方法对驾驶员的脸部进行定位，以及对驾驶员的眼睛进行定位，再对驾驶员图片中眼睛的开度信息进行测量，让后根据实验设定的阈值数据自 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
动判断驾驶员的疲劳状态。
2 驾驶疲劳相关
2.1 疲劳定义
驾驶员的疲劳是驾驶车辆时出现的驾驶员身体上的疲倦，以及驾驶员心理上对驾驶的注意力、观察力、执行力控制能力的下降。驾驶疲劳时，驾驶员进行各项操作时速度以及准确度等方面都较不疲倦时有较大的差异。疲劳时驾驶员的疲劳程度反应存在一定的差异，但设置合适的阈值可以消减这种影响。驾驶车辆时，随着操作的进行，驾驶员的肌肉以及大脑都会产生相应的抗拒感，属于全身心的疲劳。[1]
2.2 疲劳表现
当驾驶持续不断进行时身体的各个部分都会传送相应的信息，驾驶员能够感到传送信息所带来的前后变化。一是，感到大脑变得沉重，思维速度变的迟缓，眼睛也不由自主的闭上。二是，无力感。驾驶员感到身体疲倦，肌肉的力量有所减弱。三是，驾驶员脑中所想的问题变的越来越少，大脑对周围环境刺激的处理变的迟缓，对于小的刺激甚至予以忽略，还有对一些刺激进行错误理解，做出错误的操作。[2]对具体驾驶车辆来说，当平常该根据车速进行相应的换挡时，没有根据相应的车速变化进行相应的档位切换；当驾驶员不根据道路条件状况进行车速的加减，说明驾驶员处于一般的疲劳，当驾驶员不能及时处理道路中的一些重要道路环境，以及对于一些车辆上的安全按键等没有相应的处理，说明驾驶员处于中度疲劳；般的疲劳中；当驾驶员已经不能意识到车辆四周以及车辆中的行驶信息时，说明驾驶员处于极度疲劳。在疲劳交通事故发生前，通过疲劳的状态的各种表现情况时可以进行相应的利用的。
2.3 形成疲劳的原因
开车时一项复杂的运动，不但要用脑而且还要运动身体，两者还要同时进行。疲劳是一个不断累积的过程。驾驶员长时间坐在固定的位置上，身体的大部分都固定在座椅上，身体的部分血管受到相应的压迫，身体的血液流动不畅，造成肢体麻木。在道路交通情况复杂时，驾驶员注意力以及身体要不断操作各种部件。[3]
生活居住地离工作地点过远，家里琐事多，娱乐活动参加时间太长；晚上睡眠质量差，睡眠质量中清醒时间长；晚上熬夜不睡觉。居室外环境吵闹，导致睡眠时间简短；车内环境：空气质量差，通风状况不良、温度不适合、车内发动机噪音和路面反馈噪音大、座椅调整不当，腿脚活动不方便；开车时间：在人体容易疲劳的时间段后开车，如长时间的工作后或者说早上的较早时间段，或者是忙碌半天后的中午，以及晚上后的较晚的时间段，此时人体会处于身体上的生理低潮期。
运行条件：开很长时间的车不休息，开距离很远的车并急着到达。限制到达目的时间。身体条件：体力、耐久力差。视听能力下降。服用驾驶车辆忌用的药物。驾驶经历：技术水平低、操作生疏等。在这个过程中，驾驶环境的不寻常。车内外有因素刺激人体。发动机产生的热辐射噪声、车多行人数量多、道路交通阻塞、、道路坑洼不平、视野不良等，这些因素为影响驾驶员的心情紧张，因此要付出更多的精力。天气状况，当驾驶员在道路上迎着阳光驾驶时，眼睛受到光照的刺激产生疲劳，以及在道路照明视野情况不良时，持续的驾驶使驾驶员刚到疲劳。春天时适宜的温度加上平坦的路面也会使驾驶员感到疲劳 。驾驶工作有自己的特点。在驾驶的过程中，眼睛即要观察道路中复杂的环境变化，同时要识别车类各种各样的驾驶设施，耳朵要听各种各样的声音状况，在车速不断变化时，以及遇到很多的红灯道路时，要不断的操作车内的行驶部件，如手动档车中驾驶员的要不断的操纵相关的车类踏板，如离合器踏板，加速踏板，以及减速踏板等。即要观察道路前方的事物，同时还要观察道路后方的情况以及道路四周的情况。同时驾车还具有一定的危险性，汽车在不断的运动过程中会遇到各种各样的道路物体，驾驶员的精神不能够放松，要对各种情形状况做出分析并采取相应的措施，驾驶员的身心长时间的处于工作状态中，因此要消耗很多的身心能量。[4]
3 国内外研究现状
3.1 国外研究现状
国外研究机构很早开始对驾驶疲劳进行研究。开始从医学专业角度对驾驶疲劳进行检测，借助各种医学仪器对驾驶员相关数据进行检测，如脑电图仪、心电图仪、肌电图仪测试驾驶员的相关数据，并对结果进行分析。这种方法测得的数据能较深刻的反应驾驶员的疲劳状态，但仪器设备繁多，操作要具有专业知识。事物，上世纪80年代，美国首先对驾驶疲劳进行更高层次理论研究。在之后各个国家对驾驶疲劳的不断研究中。各个国家都开发一些高科技装置进行各种疲劳数据的判断。进行经过多年的研制，取得了很多的进展。下面介绍的是国外的相关成果。
美国开发的用来检测驾驶员的各种活动状态，眼皮运动频率，开车时间长短，通过采用多普勒雷达以及相应的处理设备用来判断驾驶员是否瞌睡，该装置与驾驶员不接触安装在车内，所以不影响驾驶。其它公司研制用来用来检测点头频率。它通过测量驾驶员的头部位置，对头部位置的点头频率进行测量，同时使用三个传感器来计算出头部的空间坐标数据。
美国卡内基梅隆大学开发的疲劳检测装置。运用PERCLO理论对数据进行计算。其对设计原理进行了创新，利用视网膜对不同波长的红外光能够反射量的不同，采集脸部眼睛在不同亮度下的图像数据。利用两幅图像的数据进行计算得到瞳孔的位置，在找到眼睛的位置后，计算眼睛的高度求得眼睛的开闭状态。日本丰田设计了一种防疲劳驾驶系统，在司机的手腕上戴一块似手表的装置来测量驾驶员的脉搏、心率等生理信号进行分析。东京大学的研究人员观察发现瞌睡时的血液和呼吸状况后发现，在瞌睡状态发生前，人体血管末梢的压力会出现一定程度的增加。制成一种特殊功能座椅，通过靠背内电磁传感器和压力传感器来判断驾驶员的疲劳状态。

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