本發(fā)明涉及車載安全技術領域，具體涉及一種安全駕駛預警方法及系統(tǒng)、汽車和可讀存儲介質。

背景技術：

隨著經濟和社會的進步，汽車產業(yè)飛速發(fā)展，汽車數(shù)量不斷增加，交通運輸日益繁忙，汽車事故的增多導致的人員傷亡和財產損失，已成為一個不容忽視的社會問題，安全駕駛對人類的重要性是不言而喻的，安全駕駛問題亟待關注。

現(xiàn)有的防抱死(abs)、制動力分配(ebd/cbc)、剎車輔助(eba/bas/ba)、牽引力控制(asr/tcs/trc)、車身穩(wěn)定控制(esp/dsc/vsc)、車載防撞雷達、疲勞駕駛檢測預警等技術，可在一定程度上保障駕駛員的安全，但上述這些技術僅能預防車輛將可能發(fā)生不可控的危險，很少關注駕駛員的視線問題，對駕駛員的危險駕駛的行為不能及時預警。

技術實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N安全駕駛預警方法及系統(tǒng)、汽車、可讀存儲介質，該安全預警系統(tǒng)可做出準確的判斷和決策，避免駕駛員的危險駕駛。

根據(jù)本申請第一方面，本申請供一種安全駕駛預警系統(tǒng)，包括：

所述攝像頭用于采集駕駛員虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)并將其發(fā)送至數(shù)字信號處理器，并用于接收并根據(jù)數(shù)字信號處理器反饋的焦距參數(shù)自動調焦以及實時拍攝駕駛員眼球反射圖像數(shù)據(jù)；

所述數(shù)字信號處理器用于獲取虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)，從虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，并根據(jù)駕駛員眼部大小，計算相應的使得攝像頭拍攝的眼球反射圖像具有高清晰度的焦距參數(shù)，將所述焦距參數(shù)反饋至攝像頭。

在一些實施例中，所述安全駕駛預警系統(tǒng)還包括：

車載方向傳感器，用于實時采集汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息；

數(shù)字信號處理器，還用于根據(jù)所述車載方向傳感器采集的汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，得到當前駕駛應關注方向；用于從所述攝像頭采集的眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息，所述參照物圖像信息至少包括汽車方向盤、前擋風玻璃和后視鏡圖像信息，并根據(jù)所述參照物圖像信息，得到駕駛員當前視線方向；判斷所述駕駛員當前視線方向是否與所述當前駕駛應關注方向一致；

車載報警裝置，用于當所述數(shù)字信號處理器判斷結果為不一致時，進行警示提醒。

在一些實施例中，所述攝像頭還包括紅外燈或/和ir-cut雙濾鏡，所述紅外燈用于向駕駛員眼部投射紅外光，所述ir-cut雙濾鏡用于屏蔽可見光。

根據(jù)本申請第二方面，本申請供一種安全駕駛預警方法，包括：

駕駛員信息采集步驟，采集駕駛員虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)；

焦距調整步驟，從虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，根據(jù)駕駛員眼部大小，自動調整攝像頭的焦距；

數(shù)據(jù)采集步驟，利用攝像頭根據(jù)調整后的焦距，實時采集駕駛員身眼球反射圖像數(shù)據(jù)，利用車載方向傳感器實時采集汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息；

數(shù)據(jù)處理步驟，根據(jù)所述汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，得到當前駕駛應關注方向；從所述眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息，所述參照物圖像信息至少包括汽車方向盤、前擋風玻璃和后視鏡圖像信息，并根據(jù)所述參照物圖像信息，得到駕駛員當前視線方向；

分析與判斷步驟，判斷駕駛員當前視線方向是否與當前駕駛應關注方向一致，在不一致時，輸出報警信號。

在一些實施例中，所述駕駛員信息采集步驟與焦距調整步驟之間還包括：

身份識別步驟，根據(jù)虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)，在啟動汽車前識別駕駛員的身份，并在汽車行駛過程中鎖定駕駛員。

在一些實施例中，所述數(shù)據(jù)處理步驟還包括：在從所述眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息之前，還通過定位每個眼球的中心點，對眼球反射圖像進行歸一化處理。

在一些實施例中，所述數(shù)據(jù)處理步驟還包括：在從所述眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息之前，對眼球反射圖像進行預處理，消除眼球反射圖像的噪聲干擾。

在一些實施例中，所述分析與判斷步驟還包括：根據(jù)所述虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)和報警信號數(shù)據(jù)，分析駕駛員的駕駛行為習慣信息。

根據(jù)本申請第三方面，本申請供一種汽車,包括：如本申請第一方面中任一項所述的安全駕駛預警系統(tǒng)。

根據(jù)本申請第四方面，本申請供一種可讀存儲介質,包括程序，所述程序能夠被處理器執(zhí)行以實現(xiàn)如本申請第二方面中任一項所述的方法。

依據(jù)上述實施例的一種安全駕駛預警方法及系統(tǒng)，由于通過采集駕駛員的虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)和從中提取駕駛員眼部大小的信息，并根據(jù)駕駛員眼部大小，計算相應的使得攝像頭拍攝的眼球反射圖像具有高清晰度的焦距參數(shù)，再控制攝像頭根據(jù)該焦距參數(shù)自動調整焦距，拍攝出高清晰度的眼球反射圖像，確保了安全預警系統(tǒng)做出準確的判斷和決策，避免駕駛員的危險駕駛，保障了安全駕駛。

附圖說明

圖1為本申請的一種安全駕駛預警系統(tǒng)結構示意圖；

圖2為眼球反射圖像示意圖；

圖3為一種實施例的自動調焦過程示意圖；

圖4為一種實施例安全駕駛預警系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程圖的安全駕駛預警系統(tǒng)內部組成示意圖；

圖5為一種安全駕駛預警方法流程圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。其中不同實施方式中類似元件采用了相關聯(lián)的類似的元件標號。在以下的實施方式中，很多細節(jié)描述是為了使得本申請能被更好的理解。然而，本領域技術人員可以毫不費力的認識到，其中部分特征在不同情況下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情況下，本申請相關的一些操作并沒有在說明書中顯示或者描述，這是為了避免本申請的核心部分被過多的描述所淹沒，而對于本領域技術人員而言，詳細描述這些相關操作并不是必要的，他們根據(jù)說明書中的描述以及本領域的一般技術知識即可完整了解相關操作。

另外，說明書中所描述的特點、操作或者特征可以以任意適當?shù)姆绞浇Y合形成各種實施方式。同時，方法描述中的各步驟或者動作也可以按照本領域技術人員所能顯而易見的方式進行順序調換或調整。因此，說明書和附圖中的各種順序只是為了清楚描述某一個實施例，并不意味著是必須的順序，除非另有說明其中某個順序是必須遵循的。

本文中為部件所編序號本身，例如“第一”、“第二”等，僅用于區(qū)分所描述的對象，不具有任何順序或技術含義。而本申請所說“連接”、“聯(lián)接”，如無特別說明，均包括直接和間接連接(聯(lián)接)。

眾所周知，汽車駕駛時，駕駛員視線應關注該關注的方向，比如，高速直行時關注正前方，轉向時應關注后視鏡和待轉向方向，但也不可持續(xù)看后視鏡時間過長，以免發(fā)生危險?，F(xiàn)有技術中未能很好解決駕駛員的視線是否在當前駕駛應關注方向的檢測及預警問題，為了保障安全駕駛，本申請擬從駕駛員的眼球反射圖像中提取汽車方向盤、前擋風玻璃和后視鏡圖像等參照物信息，通過分析這些參照物信息，實時判斷駕駛員視線是否處于當前駕駛應關注方向，在視線偏離時發(fā)出及時報警，避免駕駛員的危險駕駛。

駕駛員的眼球反射圖像需要通過攝像頭拍攝，但是不同的駕駛員，其眼部大小是不同的，假如攝像頭1焦距不變，則其拍攝眼球反射圖像很可能不清晰，影響后續(xù)數(shù)字信號處理器2判斷的準確性，而手動調整焦距又比較麻煩也不準確。本申請通過利用攝像頭1采集駕駛員虹膜圖像或人臉圖像，從虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，根據(jù)駕駛員眼部大小，自動調整攝像頭的焦距，提高眼球反射圖像的清晰度，下面具體說明。

實施例一：

請參考圖1，為本申請的一種安全駕駛預警系統(tǒng)，該安全駕駛預警系統(tǒng)包括攝像頭1、數(shù)字信號處理器2、車載方向傳感器6和車載報警裝置3，下面詳細說明。

攝像頭1用于采集駕駛員虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)并將其發(fā)送至數(shù)字信號處理器，并用于接收并根據(jù)數(shù)字信號處理器反饋的焦距參數(shù)自動調焦以及實時拍攝駕駛員眼球反射圖像數(shù)據(jù)；

如圖2所示為眼球反射圖像示意圖。

數(shù)字信號處理器2用于獲取虹膜圖像或人臉圖像，從虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，并根據(jù)駕駛員眼部大小，計算相應的使得攝像頭拍攝的眼球反射圖像具有高清晰度的焦距參數(shù)，將焦距參數(shù)反饋至攝像頭。

本申請自動調焦具體的過程如圖3所示：

攝像頭1采集駕駛員虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)，將其發(fā)送至數(shù)字信號處理器2；

數(shù)字信號處理器2根據(jù)接收到的駕駛員虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)，從中提取駕駛員眼部大小的信息；

數(shù)字信號處理器2根據(jù)駕駛員眼部大小信息，計算出可使得攝像頭1拍出高清晰圖像對應的焦距參數(shù)，再將計算得到的焦距參數(shù)發(fā)送至攝像頭1；

攝像頭1根據(jù)該焦距參數(shù)自動調整攝像頭1的焦距，使得攝像頭1拉近眼部位置，跟蹤眼部位置和提高眼球反射圖像的清晰度。

在一些實施例中，安全預警系統(tǒng)還包括用于存儲虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)的存儲器5。

不同的駕駛員相對應的焦距參數(shù)將會與其虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)一一對應存儲在存儲器5中，在駕駛員再次駕駛員汽車時，將自動讀取相應的焦距參數(shù)，并控制攝像頭1自動調整焦距，使得所拍攝眼球反射圖像具有高清晰度。

在一些實施例中，攝像頭1還包括紅外燈或/和ir-cut雙濾鏡。其中，紅外燈用于向駕駛員眼部投射紅外光，ir-cut雙濾鏡用于屏蔽可見光，從而避免可見光對眼球反射圖像數(shù)據(jù)的精確性、清晰度造成影響，從而進一步保證攝像頭1攝像頭拍攝的眼球反射圖像具有高清晰度。

在一些實施例中，在從眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息之前，數(shù)字信號處理器2還利用現(xiàn)有的一些圖像預處理技術，如圖像增強、圖像的二值化處理，通過積分投影曲線消除眼球反射圖像的噪聲干擾，從而獲取真實的圖像信息。

在一些實施例中，數(shù)字信號處理器2還用于通過定位每個眼球的中心點，對眼球反射圖像進行歸一化處理。在一個具體實施種，數(shù)字信號處理器2利用積分投影算法實現(xiàn)雙眼的中心點的定位，完成人眼反射圖像的歸一化處理。

如圖1所示，數(shù)字信號處理器2輸入端與攝像頭1、車載方向傳感器6相連接，輸出端與車載報警裝置3相連接。

車載方向傳感器6用于實時采集汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息。

本申請的數(shù)字信號處理器2還用于根據(jù)車載方向傳感器6采集的汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，得到當前駕駛應關注方向；用于從攝像頭1采集的眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息，參照物圖像信息至少包括汽車方向盤、前擋風玻璃和后視鏡圖像信息，并根據(jù)所述參照物圖像信息，得到駕駛員當前視線方向；判斷駕駛員當前視線方向是否與所述當前駕駛應關注方向一致，并在不一致時，輸出報警信號。

車載報警裝置3，用于根據(jù)報警信號，發(fā)出相應的報警提醒，報警提醒至少包括語音提醒、蜂鳴報警或/和顯示提醒。

具體地，本申請判斷駕駛員當前視線方向是否與所述當前駕駛應關注方向一致包括：根據(jù)提取的駕駛員眼球反射圖像中前擋風玻璃的位置，判斷駕駛員視線是否是汽車行駛的正前方；根據(jù)提取的駕駛員眼球反射圖像中方向盤的轉動角度，判斷駕駛員駕駛視線是否與目前汽車行駛方向一致；根據(jù)提取的駕駛員眼球反射圖像中轉向后視鏡圖像，判斷駕駛員是否正進行駕駛轉向行為。

例1：高速駕駛中，駕駛員視線應緊盯汽車行駛正前方，如果從眼球反射圖像中檢測到當前駕駛員視線不在正前方，持續(xù)時間超過預設的時間，數(shù)字信號處理器2將發(fā)出相應的報警信號。

例2：駕駛中車輛轉動方向盤轉彎時，駕駛員視線應該隨著方向盤的轉動而轉動，如果從眼球反射圖像中檢測到當前駕駛員視線與方向盤轉動角度相差預設的角度，持續(xù)時間超過預設的時間，數(shù)字信號處理器2將發(fā)出相應的報警信號。

例3：當駕駛員進行駕駛轉向時，如果從眼球反射圖像中檢測到視線保持看后視鏡的時間超過預設的時間，數(shù)字信號處理器相應的報警指令，數(shù)字信號處理器2將發(fā)出相應的報警信號。

由此可見，根據(jù)汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，得到當前駕駛應關注方向，并從駕駛員的眼球反射圖像中提取汽車方向盤、前擋風玻璃和后視鏡圖像等參照物信息，通過分析這些參照物信息得到駕駛員當前視線方向，可實時判斷駕駛員視線是否與當前駕駛應關注方向一致，在不一致時及時發(fā)出報警，可避免駕駛員的危險駕駛，保障了安全駕駛。而本申請通過從虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，并根據(jù)駕駛員眼部大小，計算相應的使得攝像頭1拍攝的眼球反射圖像具有高清晰度的焦距參數(shù)，再控制攝像頭1根據(jù)該焦距參數(shù)自動調整焦距，拍攝出高清晰度的眼球反射圖像以供數(shù)字信號處理器2分析，確保了安全預警系統(tǒng)判斷和決策的準確性。

實施例二：

在實施例一的基礎上，為了進一步保障安全駕駛，鎖定駕駛員身份，避免未許可的駕駛員駕駛汽車。本申請的安全駕駛預警系統(tǒng)還利用攝像頭1采集的虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)，在啟動汽車前識別駕駛員的身份，并在汽車行駛過程中鎖定駕駛員，保障安全駕駛。

實施例三：

與實施例一或實施例二相比，本實施例的存儲器5不僅用于用于虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)，還用于存儲報警數(shù)據(jù)和眼球反射圖像數(shù)據(jù)。

在實施例一或實施例二的基礎上，本申請的安全駕駛預警系統(tǒng)還可通過數(shù)字信號處理器2讀取并分析駕駛員虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)和歷史報警數(shù)據(jù)，得出駕駛員的駕駛行為習慣信息，并將相關提醒信息顯示在車載報警裝置3或手機app上，從而提醒駕駛員注意，進一步保障安全駕駛。

在一些實施例中，由于攝像頭1和數(shù)字信號處理器2內置于車內后視鏡內，存儲于存儲器5的眼球反射圖像還可通過車內后視鏡回放。

如圖4所示，為一種實施例的安全駕駛預警系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理過程圖。具體為：

首先，通過攝像頭1獲取虹膜圖像或人臉圖像，經過數(shù)字信號處理器2識別身份圖像數(shù)據(jù)后，駕駛員獲得身份驗證，汽車可以被啟動；同時，為使攝像頭1拍攝到的眼球反射圖像具有高清晰度，數(shù)字信號處理器2還從虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，根據(jù)眼部大小，計算對應的焦距參數(shù)并將其發(fā)送至攝像頭1，攝像頭1根據(jù)焦距參數(shù)自動調整焦距，進行眼球反射圖像的拍攝；

其次，攝像頭1實時拍攝眼球反射圖像，數(shù)字信號處理器2通過定位每個眼球的中心點，對眼球反射圖像進行歸一化處理，并從歸一化后的眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息，再根據(jù)這些參照物圖像信息，得到駕駛員當前視線方向；車載方向傳感器6實時采集的汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，數(shù)字信號處理器2根據(jù)汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，得到當前駕駛應關注方向；

再次，數(shù)字信號處理器2判斷駕駛員當前視線方向是否與當前駕駛應關注方向一致，在不一致時，輸出報警信號，使得車載報警裝置3發(fā)出相應的報警及時提醒駕駛員注意，避免危險的發(fā)生，保障行車安全；

最后，對于每個駕駛員的虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)和歷史報警數(shù)據(jù)，數(shù)字信號處理器2通過綜合分析這些數(shù)據(jù)，得出駕駛員的駕駛行為習慣信息，將相關分析結果顯示在車載報警裝置3或手機app上，從而提醒駕駛員注意，進一步保障安全駕駛。

實施例四：

本實施例提供了一種汽車,該汽車包括：如實施例一至實施例三中任一項所述的安全駕駛預警系統(tǒng)。

實施例五：

如圖5所示，基于上述安全駕駛預警系統(tǒng)，本申請還提供了一種安全駕駛預警方法，包括：

駕駛員信息采集步驟100，采集駕駛員虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)；

焦距調整步驟200：從虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)中提取駕駛員眼部大小的信息，根據(jù)駕駛員眼部大小，自動調整攝像頭的焦距；

數(shù)據(jù)采集步驟300，利用攝像頭根據(jù)調整后的焦距，實時采集駕駛員身眼球反射圖像數(shù)據(jù)，利用車載方向傳感器實時采集汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息；

數(shù)據(jù)處理步驟400，根據(jù)汽車行駛方向信息或/和方向盤轉向角度信息，得到當前駕駛應關注方向；從眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息，參照物圖像信息至少包括汽車方向盤、前擋風玻璃和后視鏡圖像信息，并根據(jù)參照物圖像信息，得到駕駛員當前視線方向；

分析與判斷步驟500，判斷駕駛員當前視線方向是否與當前駕駛應關注方向一致，在不一致時，輸出報警信號。

在一些實施例中，

駕駛員信息采集步驟100與焦距調整步驟200之間還包括：

身份識別步驟，根據(jù)虹膜圖像數(shù)據(jù)或人臉圖像數(shù)據(jù)，在啟動汽車前識別駕駛員的身份，并在汽車行駛過程中鎖定駕駛員。

在一些實施例中，

數(shù)據(jù)處理步驟400還包括：在從所述眼球反射圖像數(shù)據(jù)中提取參照物圖像信息之前，還通過定位每個眼球的中心點，對眼球反射圖像進行歸一化處理。

在另一些實施例中，

分析與判斷步驟500還包括：根據(jù)虹膜圖像或人臉圖像數(shù)據(jù)和報警信號數(shù)據(jù)，分析駕駛員的駕駛行為習慣信息。

本領域技術人員可以理解，上述實施方式中各種方法的全部或部分功能可以通過硬件的方式實現(xiàn)，也可以通過計算機程序的方式實現(xiàn)。當上述實施方式中全部或部分功能通過計算機程序的方式實現(xiàn)時，該程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質中，存儲介質可以包括：只讀存儲器、隨機存儲器、磁盤、光盤、硬盤等，通過計算機執(zhí)行該程序以實現(xiàn)上述功能。例如，將程序存儲在設備的存儲器中，當通過處理器執(zhí)行存儲器中程序，即可實現(xiàn)上述全部或部分功能。另外，當上述實施方式中全部或部分功能通過計算機程序的方式實現(xiàn)時，該程序也可以存儲在服務器、另一計算機、磁盤、光盤、閃存盤或移動硬盤等存儲介質中，通過下載或復制保存到本地設備的存儲器中，或對本地設備的系統(tǒng)進行版本更新，當通過處理器執(zhí)行存儲器中的程序時，即可實現(xiàn)上述實施方式中全部或部分功能。

以上應用了具體個例對本發(fā)明進行闡述，只是用于幫助理解本發(fā)明，并不用以限制本發(fā)明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。