1.问题的提出

交通安全问题是一个非常重要的问题。随着汽车的大量普及，交通安全问题也越来越引起人们的注意。而我国道路交通事故的统计表明，在交通事故中，主要由于驾驶员造成的事故占90%左右。而驾驶员造成事故的一个很重要的原因就是驾驶员在驾车行驶的过程中出现打盹的现象。如果能够在驾驶员开车打盹的同时，能及时发现他在打盹，从而提醒他，那么就能够较好地解决这一问题，将给交通安全带来极大的好处。

2.解决方法

解决这一问题的最好方法，就是能在驾驶员打盹时，及时提醒他。那么如何知道驾驶员在打盹呢？生理学上认为，如果发现人眼在一段时间（如5s）内，一直闭合，那么这个人就被认为在打盹。

在上面介绍的精确的眼睛定位的基础上，本节设计了一套驾驶预警系统来监测并提醒驾驶员不要打盹。设计框图如图5-28所示。

图5-28 疲劳驾驶预警系统设计框图

3.技术方法

利用精确的眼睛定位技术，可以在图像中标识出人眼的位置，而且在程序中，只有在人眼睁开的情况下才能检测出人眼。又因为程序中每秒钟要处理15～20帧图像，所以可以近似地认为，人眼的位置在相邻的几帧图片中是不变的。这样，一旦检测到了人眼，就记录它的位置作为初始位置。在后面的图像中，如果在初始位置附近找不到人眼，就全局再搜索一次人眼，如果依然找不到，就认为人眼处于闭合状态。一旦在全局搜索中找到人眼，就将找到的新位置标记为初始位置。其流程如图5-29所示。(www.daowen.com)

如果发现人眼在一段时间（如5s）内眼睛一直闭合，则认为操作者处于打盹状态，从而发出报警。还可以加入人体位姿的检测和语音检测（判断是否在打哈欠）来增加判断的准确率。

在程序中，我们设置了一个全局变量eyeopennum来记录连续一段时间内人眼睁开的图像帧数。然后，用它除以这段时间内的总的帧数，就能知道在这一段时间内，被检测者睁眼时间的比例，当这一比例小于某一阈值时，就发出报警而提醒驾驶员保持清醒。图5-30所示为几幅疲劳检测效果图。

图5-29 疲劳驾驶预警系统流程

图5-30 疲劳检测的效果

这一程序基本实现了所要求的功能，但只能检测出正面人脸状态。在实际问题中，由于需要考虑各种场景，以及被检测者的各种不同位置，这一系统还有待改进。另一个需要解决的关键问题是，需要准确地判断眼睛的活动状态，即眼睛的开闭状态。一种比较好的方法是利用大量人眼睛的睁开和闭合的图片来进行神经网络的训练。将训练好的神经网络嵌入到程序中，就可以在实际中判断眼睛究竟是处于睁开还是闭合状态。这样就能达到更高的判断准确率。