基于面部表情和脈搏信息融合的駕駛?cè)藨嵟榫w研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國人民生活水平的不斷提高，家用汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠?。與此同時(shí)，出租車、公交車、大貨車等車輛的數(shù)量也在增加，給人們的出行和生活帶來了極大的便利。然而，車輛的增加在給人們帶來便利的同時(shí)，也使得交通擁堵現(xiàn)象日益嚴(yán)重，行人與車輛、車輛與車輛、車輛與道路之間的沖突逐漸加大，進(jìn)而導(dǎo)致由憤怒情緒引起的道路交通事故逐年增加。2006年底，“路怒”一詞成功當(dāng)選“2006年度華語地區(qū)中文新詞”，自此

2、，“路怒癥”開始進(jìn)入中國媒體的視線，并引起廣大交通安全學(xué)者和駕駛?cè)说闹匾?。因此，如何?zhǔn)確地識(shí)別出駕駛?cè)说膽嵟榫w，進(jìn)而有效并及時(shí)地干預(yù)駕駛?cè)说膽嵟榫w，預(yù)測并應(yīng)對(duì)駕駛?cè)司哂形：π缘鸟{駛行為，已經(jīng)成為現(xiàn)如今汽車駕駛?cè)藨嵟榫w研究發(fā)展的熱點(diǎn)。
　　本論文以駕駛?cè)说拿娌勘砬樾畔⒑兔}搏信息為研究對(duì)象，通過模擬駕駛及情感誘發(fā)實(shí)驗(yàn)采集被試者在平靜、高興和憤怒三種情緒狀態(tài)下的面部表情信息及脈搏信息，結(jié)合計(jì)算機(jī)圖像處理（瞳孔定位，面部表情特征提取

3、）和生理信號(hào)處理（脈搏去噪，脈搏主波峰檢測，脈搏特征提取）來研究駕駛?cè)说膽嵟榫w。論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)搭建模擬駕駛及情感誘發(fā)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。通過實(shí)驗(yàn)獲得被試駕駛?cè)说膶?shí)時(shí)面部表情視頻信息和脈搏信息。通過對(duì)比分析被試者完成的調(diào)查問卷和主試的記錄，截取被試情感誘發(fā)強(qiáng)度較大時(shí)刻的情感信息，以保證下一步所使用情感信息的主、客觀有效性。
　　(2)對(duì)所獲得的面部表情圖像進(jìn)行處理以獲得駕駛?cè)嗣娌勘砬樘卣飨蛄?。?duì)預(yù)處理后的圖像進(jìn)行

4、瞳孔定位，然后根據(jù)瞳孔間距與人臉大小間的關(guān)系精確定位人臉，對(duì)精確定位后的人臉使用Gabor小波和主成分分析相結(jié)合的方法完成特征提取、特征降維等工作，得到駕駛?cè)饲榫w識(shí)別所需要的面部表情特征。
　　(3)對(duì)采集到的脈搏信息處理以獲得脈搏信息特征向量。使用基于Stein無偏似然估計(jì)分層閾值的方法對(duì)脈搏信息去噪，檢測并定位脈搏主波波峰位置，然后提取脈搏信息主波波峰的均值、方差，脈搏信號(hào)的均值、方差，以及脈搏信息主波間期近似熵特征，并將這些