一种基于人脸序列模式的机车驾驶员疲劳检测方法.pdfVIP

第 34卷第 5期 铁 道 学 报 Vo1．34 NO．5 2012年 5月 JOURNALOFTHECHINA RAILWAYSOCIETY M ay 2012 文章编号 ：1001—8360(2012)05—0053—06 一 种基于人脸序列模式的机车驾驶员疲劳检测方法 杨海燕 ， 蒋新华 。， 王 雷 (1．中南大学 信息科学与工程学院，湖南 长沙 410075；2．福建工程学院 控制与信息技术研究所 ，福建 福州 350014) 摘 要：驾驶疲劳是导致事故的重要原因，本文在综述基于面部特征的机车驾驶员疲劳检测方法 的基础上 ，提 出 了基于 Gabor变换的人脸特征融合抽取模型，并在此基础上 ，结合隐马尔可夫模型(HMM)提 出基于人脸 图像序 列的机车驾驶员疲劳检测方法 。根据在疲劳和非疲劳状况下人脸模式特征的不同，首先利用 Baum—Welch学习 方法从疲劳图像序列训练学习得出疲劳模式下的HMM 参数 ；然后 ，在疲劳模式识别时，把待识别的人脸 图像序 列表示成 Gabor融合特征序列，再利用 Viterbi算法计算该特征序列属于疲劳模式的概率值 ，从而实现对人脸 图 像序列的疲劳识别 ；最后 ，对各种姿态下的不 同人脸 图像序列数据进行 了仿真测试 。实验结果表 明，与 已有基于 单幅人脸图像的疲劳识别方法相比，具有更好的疲劳识别性能。 关键词 ：疲劳检测 ；Gabor变换 ；隐马尔可夫模型；人脸 图像序列 中图分类号 ：TN911．73；U283．4 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．i001—8360．2012．05．009 A FatigueDetectionM ethodforVehicleDriversBased onFaceImageSequencePattern YANG Hai—yan ¨。 JIANG Xin—hua～， WANG Lei。 (1．SchoolofInformationScience8LEngineering，Central—southUniversity，Changsha410075，China； 2．InstituteofControlandInformationTechnology，FujianUniversityofTechnology，Fuzhou350014，China) Abstract：Fatigueis3nimportantfactortocausetrafficaccidents．Thispapersurveystheexistingfatiguedetee— tionmethodsbasedoncomputervision，andproposesanew methodforextractingfusedGaborfeaturesofhu— manfacesbasedonGabortransformation．BycombiningitwiththeHiddenMarkovM odel，anew fatiguede— tectionmethodforvehicledriversbasedonthehumanfaceimagesequencesisproposed．Consideringthatthe characteristicsofhumanfaceappearancesaredifferentinfatigueandvigilancepatterns，inournew algorithm， theBaum—W elch．1earningalgorithm isusedtolearn theparametersoffatiguepatternsoftheHiddenMarkov M odernfirst．Andthen，duringtherecognitionstage，thefaceimagesequencetobedetectedwillberepresen—