使用單個照相機的眼睛檢測系統技術方案

本發明專利技術涉及使用單個照相機的眼睛檢測系統。一種使用單個照相機來檢測車輛駕駛員眼睛的系統和方法。所述方法包括確定與車輛駕駛座椅相對應的一組位置參數。照相機設置在車輛內的預定位置處，且確定與照相機相對應的一組參數。駕駛員眼睛的位置使用該組位置參數、駕駛員臉的圖像和與照相機相對應的該組參數來檢測。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總體上涉及用于檢測車輛駕駛員眼睛的系統和方法，且更具體地涉及使用單個照相機檢測車輛駕駛員眼睛的系統和方法。
技術介紹
駕駛員安全和舒適性一直都是車輛制造公司的關注領域。車輛制造公司在車輛安 全系統的研發方面進行了巨大的投資。近年來，在研發駕駛員認知和輔助(DCA)系統上進 行了大量的工作，以在車輛的各種操作條件期間輔助駕駛員，從而減少駕駛員的壓力水平 且增加舒適性水平。現有車輛中的一些包括DCA系統的變型，需要手動輸入來初始化。例 如，多種現有系統允許駕駛員使用小鍵盤來調節后視鏡。然而，這在一些情況下對于駕駛員 來說可能是不方便的。例如，如果在駕駛車輛時，駕駛員改變其坐姿，那么所有后視鏡將必 須相應地調節，這對于駕駛員來說可能是不方便的且甚至可能導致事故。 —種已知系統試圖通過使用一對照相機來檢測駕駛員眼睛而解決上述問題。照相 機位于駕駛員前面的車輛儀表板上，且獲取駕駛員臉的圖片。進行圖像處理以識別駕駛員 眼睛的位置。眼睛位置然后可用于DCA初始化，以執行各種車輛部件(例如后視鏡)的自 動調節。此外，眼睛位置可用于駕駛員睡意檢測。然而，使用兩個單一的照相機增加了車輛 的成本，因為除了已經作為車載DCA系統的一部分存在的一個照相機之外還需要另一個照 相機。此外，使用兩個照相機增加了圖像處理時間，進一步影響DCA初始化時間。
技術實現思路
根據本專利技術的教導，公開了一種使用單個照相機來檢測車輛駕駛員眼睛的系統和 方法，其能夠用于駕駛員認知和輔助(DCA)系統、自動座椅位置調節系統和可動力調節的 鏡。所述方法包括確定與車輛駕駛座椅相對應的一組位置參數。照相機設置在車輛內的預 定位置處，且確定與照相機相對應的一組參數。駕駛員眼睛的位置使用該組位置參數、駕駛 員臉的圖像和與單個照相機相對應的該組參數來檢測。 本專利技術的附加特征將從以下說明和所附權利要求結合附圖顯而易見。 附圖說明 圖1示出了用于檢測車輛駕駛座椅中的駕駛員眼睛位置的系統的框圖； 圖2示出了車輛駕駛座椅中的駕駛員的側視圖； 圖3示出了包含車輛駕駛員眼睛位置的第一平面和包括由單個照相機形成的圖 像的第二平面；禾口 圖4示出了車輛的俯視圖，其中駕駛員在駕駛座椅中。 具體實施例方式涉及使用單個照相機來檢測車輛駕駛員眼睛的系統和方法的本專利技術實施例的以4下說明本質上僅僅是示例性的，且絕不打算限制本專利技術或其應用或使用。例如，本專利技術的使 用單個照相機來檢測車輛駕駛員眼睛的系統和方法可應用于DCA系統、自動座椅位置調節 系統和可動力調節的鏡。然而，如本領域技術人員理解的那樣，本專利技術的系統和方法可具有 其它應用。 圖1是根據本專利技術的一個實施例的用于確定駕駛員眼睛和頭的位置的系統10的 框圖。系統10包括眼睛位置檢測模塊12，眼睛位置檢測模塊12從多個裝置接收輸入以確 定駕駛員眼睛位置，如下所述。例如，模塊12接收來自于包括照相機的照相機模塊14的車 輛駕駛員的已處理單個照相機圖像；來自于駕駛員座椅上的位置傳感器的位置信號，例如 來自于駕駛座椅位置模塊16的駕駛座椅傾斜傳感器和駕駛座椅位置傳感器；和來自于鏡 角度模塊18的側視鏡角度位置信號。在一個實施例中，模塊12基于來自于模塊14和模塊 16的輸入來計算駕駛員眼睛位置。在另一個實施例中，模塊12基于來自于模塊14和模塊 18的輸入來計算駕駛員眼睛位置。 之后，模塊12將駕駛員眼睛位置發送給調節角度計算模塊20。模塊20基于駕駛員眼睛位置來計算每個后視鏡的鏡調節角度，每個后視鏡必須從當前位置移動所 述鏡調節角度。所計算的鏡調節角度然后傳送給各個后視鏡模塊，例如左側鏡模塊24、內部 鏡模塊26和右側鏡模塊28，所述后視鏡模塊基于所計算的鏡調節角度來調節各個后視鏡 至新的位置。存在駕駛員不希望自動調節后視鏡的可能性。為此，系統10包括駕駛員超控 系統22，駕駛員超控系統22允許駕駛員阻止調節角度計算模塊20將所計算的調節角度發 送給模塊24、26和28。 圖2示出了根據本專利技術實施例的就坐在車輛駕駛座椅34中的駕駛員32的側視圖 30。該圖示出了用于基于與駕駛員32的眼睛位置E相對應的一個或多個位置參數來檢測 駕駛員眼睛的車輛各個部件之間的幾何關系。為此，車輛包括照相機模塊，例如模塊14，照 相機模塊包括安裝在駕駛員32前面的表面上的單個照相機36，所述照相機記錄駕駛員32 的臉的圖像。在一個實施例中，照相機36安裝在車輛的儀表板上。照相機36的中心線38 顯示為穿過照相機36的中心點0。此外，線40位于Y-Z平面中，沿Z軸線且穿過照相機36 的中心點0。線38和40之間的角度y是照相機36的傾斜角。在一個實施例中，照相機 36的傾斜角y能夠使用包括在照相機模塊14中的傾斜角傳感器(未示出)來確定，傾斜 角傳感器能夠測量X-Z平面中的傾斜角。照相機36的位置能夠基于車輛內部的已知輪廓 來預先確定。 線42將中心點0和駕駛員32的眼睛位置E連接。角度p是線38和42之間的 角度，能夠根據如下討論的那樣計算。此外，線44位于與Y-Z平面平行的平面中，沿Z軸線 且穿過駕駛員32的眼睛位置E。線44和40之間的距離x是眼睛位置E和中心點0之間沿 軸線X的豎直距離。距離y表示眼睛位置E和中心點0之間沿Y軸線的距離，如圖3所示。 距離x和y能夠如稍后結合圖3的描述那樣計算。 線46位于X-Z平面中，沿X軸線且穿過照相機36的中心點0。線48位于與X-Z 平面平行的平面中，沿X軸線且穿過眼睛位置E。眼睛位置E和中心點0之間沿Z軸線的距 離表示為l。線50位于X-Z平面中，且穿過駕駛座椅34的座椅頭枕52的中心。線48和 50之間沿Z軸線的距離表示為r，r是眼睛位置E距頭枕52的中心的距離。在一個實施例 中，距離r能夠是基于駕駛座椅34的已知輪廓的預定距離。 線54位于X-Z平面中，且穿過駕駛座椅34的靠背58的中心。此外，線56位于與 X-Z平面平行的平面中且穿過邊緣k，k沿X軸線且連接到靠背58。線54和56之間的角度 由小表示，其是駕駛座椅34的靠背58的傾斜角。傾斜角小能夠使用包括在位于駕駛座 椅34中的駕駛座椅位置模塊(例如模塊16)中的駕駛座椅傾斜傳感器(未示出)來確定， 駕駛座椅傾斜傳感器能夠測量靠背58在X-Z平面中的傾斜角。此外，線46和56之間的距 離由a表示，a是中心點0距邊緣k的距離。在一個實施例中，距離a能夠使用包括在 模塊16中的駕駛座椅位置傳感器(未示出)來確定。此外，靠背58的長度由長度c表示， 長度c是在X-Z平面中靠背58的邊緣之間的距離，在一個實施例中，長度c能夠是預定長 度。在另一個實施例中，長度c能夠是變量，能夠使用包括在模塊16中的位置傳感器(未 示出)來測量。使用駕駛座椅34的位置參數，S卩a、r、c和小，能夠由方程(1)計算距離 1，即眼睛位置E和中心點0之間沿Z軸線的距離。 1 = a_r+csin<J) (1) 圖2也示出了側后視鏡60。線62是側后視鏡60的中心線且位于與X_Z平面平 行的平面中，沿X軸線。此外，線62穿過側后視鏡60的中心Q。在X-Z平面中側后視鏡60 的鏡傾斜角P是線62和64之間的角度。線64穿過側后視鏡60的中心Q，且位于X本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種使用設置在車輛內的單個照相機來檢測位于車輛駕駛座椅中的駕駛員的至少一只眼睛的位置的方法，所述方法包括：確定與所述駕駛座椅相對應的一組位置參數；確定與照相機相對應的一組參數；使用照相機來獲得駕駛員的臉的圖像；和基于該組位置參數、臉的圖像和與照相機相對應的該組參數來檢測眼睛位置。

【技術特征摘要】
US 2008-10-1 12/243088一種使用設置在車輛內的單個照相機來檢測位于車輛駕駛座椅中的駕駛員的至少一只眼睛的位置的方法，所述方法包括確定與所述駕駛座椅相對應的一組位置參數；確定與照相機相對應的一組參數；使用照相機來獲得駕駛員的臉的圖像；和基于該組位置參數、臉的圖像和與照相機相對應的該組參數來檢測眼睛位置。2. 根據權利要求1所述的方法，其中，該組位置參數包括駕駛座椅的背靠和豎直平面之間的角度、駕駛座椅的邊緣和照相機中心之間的距離以及駕駛座椅的背靠的長度。3. 根據權利要求1所述的方法，其中，該組位置參數使用駕駛座椅中的傳感器來確定。4. 根據權利要求1所述的方法，其中，與照相機相對應的該組參數包括照相機的焦距長度、照相機和豎直平面之間的角度、以及基于車輛內部的已知輪廓的照相機的一個或更多位置參數。5. 根據權利要求1所述的方法，其中，與照相機相對應的該組參數使用傳感器確定。6. 根據權利要求1所述的方法，其中，檢測眼睛位置包括處理圖像以檢測圖像中的眼睛位置和將圖像中的眼睛位置與該組位置參數和與照相機相對應的該組參數相關聯。7. 根據權利要求1所述的方法，還包括使用以下方程來計算眼睛位置^ 、其中，P是眼睛位置與照相機中心相對界定的角度，u和v是眼睛位置在臉的圖像中的位置參數，f是照相機的焦距長度。8. —種使用設置在車輛內的單個照相機來檢測車輛駕駛員的至少一只眼睛的位置的方法，所述方法包括確定與一個或更多后視鏡中的第一后視鏡相對應的一組位置參數；確定與照相機相對應的一組參數；使用照相機來獲得駕駛員的臉的圖像；禾口基于該組位置參數、臉的圖像和與照相機相對應的該組參數來檢測眼睛位置。9. 根據權利要求8所述的方法，其中，該組位置參數包括駕駛員頭的中心和第一后視鏡之間在水平面中的角度、駕駛員頭的中心和第一后視鏡之間在豎直平面中的角度、駕駛員頭的中心和第一后視鏡之間在水平面中沿垂直于車輛運動方向的方向測量的距離、照相機的中心、以及照相機的中心和第一后視鏡之間在水平面中沿車輛運動方向測量的距離。10. 根據權利要求8所述的方法，其中，該組位置參數使用傳感器來確定。11. 根據權利要求8所述的方法，其中，與照相機相對應的該組參數包括照相機的焦距長度、照相機和豎直平面之間的角度、以及基...

【專利技術屬性】
技術研發人員：JW李，KK辛，柳志翰，BB利特庫希，
申請(專利權)人：通用汽車環球科技運作公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]