基于BF533的駕駛疲勞檢測系統設計

摘要：統計表明疲勞駕駛及相關(guān)因素是造成交通事故的主要原因之一。針對疲勞檢測算法中大數據量、高速傳輸、復雜運算的需要，設計了以ADI公司的ADSP-BF533為核心處理器，CN00303R0FD0攝像頭模組為視頻采集模塊的實(shí)時(shí)視頻處理系統，給出了系統整體結構，并詳細介紹系統硬件設計和軟件設計方案。
關(guān) 鍵 詞：DSP；ADSP-BF533；PERCLOS；疲勞檢測

1 引言
疲勞駕駛是造成交通事故的主要原因之一。據統計，駕駛疲勞造成的交通事故無(wú)論是絕對數字還是所占比例都是最高的。如何有效檢測駕駛員的疲勞狀態(tài)，并在其出現睡意時(shí)給予警告或提醒其停車(chē)休息已成為研究熱點(diǎn)。應用駕駛員疲勞檢測系統主動(dòng)預防交通事故，可以在一定程度上減少交通事故的發(fā)生，減少交通事故帶來(lái)的危害，使駕駛員駕駛和公眾出行更安全。目前國內外駕駛員疲勞檢測的方法可歸納為3種：①監測司機個(gè)體行為特征，例如，眼瞼的活動(dòng)，點(diǎn)頭的動(dòng)作，閉眼，握力等；②監測司機的生理信號，如心電圖、腦電圖、肌肉活動(dòng)情況等；③監測車(chē)輛參數，速度、加速度等。PERCLOS是一種通過(guò)檢測駕駛員眼睛的閉合程度信息的方法反映駕駛員的疲勞，它能準確地反映疲勞狀態(tài)。因此，這里提出一種基于A(yíng)DSP-BF533控制器和PERCLOS方法的非接觸式、實(shí)時(shí)性較強的駕駛員疲勞檢測系統設計方案，此系統可以準確檢測駕駛員的疲勞狀況，并給出警告。

2 系統概述
該系統采用ADI公司Blackfin系列的高性能體系結構的定點(diǎn)DSP處理器BF533為核心處理器，它具有2個(gè)MAC信號處理引擎，采用正交類(lèi)RISC微處理器指令集，特有的專(zhuān)用視頻指令使其具有顯著(zhù)的視頻處理性能。前端采用CN00-303ROFD0攝像頭實(shí)時(shí)采集駕駛員面部圖像信息，然后通過(guò)PPI接口以DMA方式將數據傳送到SDRAM中，每傳送完一幀圖像，BF533處理器通過(guò)運行的疲勞檢測程序分析輸入數據和視頻流，檢測駕駛員的疲勞狀況，并對視頻MPEG-4編碼，保存到IDE硬盤(pán)。當檢測到駕駛員疲勞時(shí)可通過(guò)ISDl700發(fā)出語(yǔ)音告警。系統設計整體結構框圖如圖1所示：

3 系統硬件設計
系統硬件設計主要由視頻采集模塊、存儲系統、語(yǔ)音報警模塊和電源模塊等4部分組成。