СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВОЖДЕНИЯ В СОСТОЯНИИ УСТАЛОСТИ И АВТОМОБИЛЬ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ЭТИ СПОСОБ И УСТРОЙСТВО

1. Способ обнаружения вождения в состоянии усталости, содержащий этапы, на которых:
анализируют изображение глаза водителя с помощью прямоугольного эталона признака для получения линии верхнего века, в частности, обходя изображения глаза столбцами с помощью прямоугольного эталона признака и записывая расположения в каждом столбце, где значение признака прямоугольного эталона признака является максимальным, причем значение признака прямоугольного эталона признака ссылается на разность шкалы оттенков серого между верхней и нижней половинами прямоугольника, где расположен прямоугольный эталон признака, и получают линии верхнего века, принимая центральную точку прямоугольного эталона признака в расположении в качестве точки на линии верхнего века;
определяют состояние закрытия глаза в соответствии с кривизной или значением признака кривизны линии верхнего века; и
собирают статистику по состоянию закрытия глаза и, таким образом, определяют, находится ли водитель в состоянии усталости.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед обходом изображения глаза с помощью прямоугольного эталона признака интегрируют изображение глаза для получения интегрального изображения глаза; и этап обхода изображения глаза с помощью прямоугольного эталона признака содержит этапы, на которых: обходят интегральное изображение глаза с помощью прямоугольного эталона признака, вычисляют значение признака прямоугольного эталона признака в каждом расположении.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что многократно сканируют изображение глаза с помощью прямоугольных эталонов признака с размерами от большого до малого для получения линии верхнего века; и размер прямоугольных эталонов признака определяют динамически в соответствии с размером изображения глаза.
4. Способ по любому одному из пп.1-3, дополнительно содержащий этап, на котором: снижают шум линии верхнего века после получения линии верхнего века и перед определением состояния закрытия глаза в соответствии с кривизной линии верхнего века.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что этап снижения шума содержит этапы, на которых:
обнаруживают точки разрыва на линии века и делят линию века на несколько секций посредством принятия точки с резким изменением в качестве точек сегментации;
определяют доверительную секцию на линии века в качестве основы линии века; и
сканируют локально с помощью прямоугольного эталона признака от обоих концов доверительной секции соответственно к обеим сторонам для получения скорректированной линии века.
6. Способ по любому одному из пп.1-3, отличающийся тем, что после получения линии верхнего века дополнительно содержит этап, на котором: выполнение подгонки кривой к линии века посредством квадратного многочлена для получения выражения квадратного многочлена линии века, рассматривая квадратичный коэффициент выражения квадратного многочлена в качестве кривизны или значения признака кривизны линии верхнего века; этап определения состояния закрытия глаза в соответствии с кривизной или значением признака кривизны линии верхнего века содержит этапы, на которых:
сравнивают квадратичный коэффициент с предустановленным порогом кривизны линии века; и
определяют, таким образом, являются ли глаза водителя открытыми или закрытыми.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что порог кривизны линии века включает в себя первый порог и второй порог, который меньше второго порога; когда квадратичный коэффициент больше первого порога, определяют, что глаза водителя являются открытыми; когда квадратичный коэффициент меньше второго порога, определяют, что глаза водителя являются закрытыми; когда квадратичный коэффициент находится между первым и вторым порогами, дополнительно выполняют вспомогательное определение состояния закрытия глаза в соответствии с промежутком между верхним и нижним веками.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что вспомогательное определение состояния закрытия глаза в соответствии с промежутком между верхним и нижним веками содержит этапы, на которых:
сканируют изображение глаза с помощью прямоугольного эталона признака, основываясь на полученной линии верхнего века, для получения линии нижнего века;
вычисляют средний промежуток между линиями верхнего и нижнего века; и
сравнивают средний промежуток между линиями верхнего и нижнего века с предустановленным порогом промежутка линий века и определяют, таким образом, являются ли глаза водителя открытыми или закрытыми.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап сбора статистики по состоянию закрытия глаза и определения, таким образом, находится ли водитель в состоянии усталости, содержит этапы, на которых:
собирают статистику по длительности, когда глаза являются закрытыми, за последнее время, и определяют, что водитель находится в состоянии усталости, если длительность закрытых глаз превышает заданную длительность; или
собирают статистику по временному отношению длительности открытых глаз к длительности закрытых глаз в единицу времени и определяют, что водитель находится в состоянии усталости, если временное отношение превышает определенный порог.
10. Устройство обнаружения вождения в состоянии усталости, содержащее:
модуль получения линии верхнего века для сканирования изображения глаза водителя с помощью прямоугольного эталона признака для получения линии верхнего века, содержащий:
блок сканирования для перемещения прямоугольного эталона признака по каждому столбцу изображения глаза;
блок вычисления разности шкалы оттенков серого для записи расположения в каждом столбце, где значение признака прямоугольного эталона признака является максимальным, причем значение признака прямоугольного эталона признака ссылается на разность шкалы оттенков серого между верхней и нижней половинами прямоугольника, где расположен прямоугольный эталон признака;
блок вычерчивания линии верхнего века для получения линии верхнего века посредством принятия центральной точки прямоугольного эталона признака в расположении в качестве точки на линии верхнего века;
первый модуль определения для определения состояния закрытия глаза в соответствии с кривизной или значением признака кривизны линии верхнего века; и
модуль определения состояния усталости для сбора статистики по состоянию закрытия глаза и, таким образом, определения, находится ли водитель в состоянии усталости.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что модуль получения линии верхнего века дополнительно содержит блок интегрирования, используемый для интегрирования изображения глаза перед обходом изображения глаза для получения интегрального изображения глаза; модуль получения линии верхнего века выполнен с возможностью сканирования интегрального изображения глаза с помощью прямоугольного эталона признака, вычисления значения признака прямоугольного эталона признака в каждом расположении.
12. Устройство по п.10 или 11, дополнительно содержащее: модуль снижения шума, используемый для снижения шума полученной линии верхнего века, содержащий:
блок деления линии века для обнаружения точек разрыва на линии века и деления линии века на несколько секций посредством принятия точек разрыва в качестве точек сегментации;
блок определения доверительной секции для определения доверительной секции на линии века в качестве основы линии века; и
блок коррекции линии века для сканирования с помощью прямоугольного эталона признака от обоих концов доверительной секции соответственно к обеим сторонам для получения скорректированной линии века.
13. Устройство по п.10 или 11, дополнительно содержащее модуль подгонки, используемый для выполнения подгонки кривой к линии века посредством квадратного многочлена для получения выражения квадратного многочлена линии века, рассматривая квадратичный коэффициент выражения квадратного многочлена в качестве кривизны или значения признака кривизны линии верхнего века; первый модуль определения используется для сравнения квадратичного коэффициента с предустановленным порогом кривизны линии века и, посредством этого, определения, являются ли глаза водителя открытыми или закрытыми.
14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что порог кривизны линии века включает в себя первый порог и второй порог, который меньше второго порога; когда квадратичный коэффициент больше первого порога, определяется первым модулем определения, что глаза водителя находятся в открытом состоянии; когда квадратичный коэффициент меньше второго порога, определяется, что глаза водителя находятся в закрытом состоянии; когда квадратичный коэффициент находится между первым и вторым порогами, второй модуль определения дополнительно включается для вспомогательного определения состояния закрытия глаза в соответствии с промежутком между верхним и нижним веками.
15. Устройство по п.14, дополнительно содержащее:
модуль получения линии нижнего века для сканирования изображения глаза с помощью прямоугольного эталона признака, основываясь на полученной линии верхнего века, для получения линии нижнего века;
второй модуль определения содержит:
блок вычисления промежутка между линиями верхнего и нижнего века для вычисления среднего промежутка между линиями верхнего и нижнего века; и
блок сравнения промежутка для сравнения среднего промежутка между линиями верхнего и нижнего века с предустановленным порогом промежутка линии века и, таким образом, определения, являются ли глаза водителя открытыми или закрытыми.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что порог промежутка между линиями века изменяется динамически с кривизной или значением признака кривизны линии верхнего века; когда средний промежуток между линиями верхнего и нижнего века больше порога промежутка между линиями века, определяется, что глаза водителя находятся в открытом состоянии, в противном случае, они находятся в закрытом состоянии.
17. Автомобиль, содержащий:
устройство камеры, закрепленное около положения водителя, для съемки изображения лица водителя; и
устройство обнаружения вождения в состоянии усталости по любому одному из пп.10-16, размещенное на автомобиле для приема и обработки данных изображения от устройства камеры.