基于ＤＳＰ的驾驶疲劳检测系统开发设计.docx

### 基于DSP的驾驶疲劳检测系统开发设计 #### 摘要 本文主要探讨了一个基于数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）的驾驶疲劳检测系统的开发设计过程及其核心技术。该系统能够实时地对驾驶员的状态进行监测，旨在预防因疲劳驾驶导致的交通事故。系统设计围绕视频图像采集、处理、存储和显示等多个关键环节展开。 #### 关键词 - 视频采集 - 嵌入式系统 - TMS320DM642 #### 引言 随着道路交通安全问题日益受到重视，如何有效预防疲劳驾驶成为研究热点之一。基于此背景，本文提出了一种利用DSP技术构建的驾驶疲劳检测系统。该系统能够在车辆行驶过程中实时捕捉并分析驾驶员的面部特征，特别是眼部状态，以此判断驾驶员是否处于疲劳状态。 #### 驾驶疲劳检测系统开发设计 ##### 1. 系统构成 一个完整的基于DSP的驾驶疲劳检测系统主要包括以下几个部分： - **视频图像采集**：通过摄像头获取驾驶员的面部图像。 - **图像数据存储**：存储采集到的图像数据以备后续处理。 - **图像处理和分析**：使用DSP进行图像处理，识别出可能表示疲劳状态的特征。 - **结果显示与报警**：显示处理结果，并在检测到疲劳状态时发出警报。 ##### 2. 图像采集 图像采集是系统的第一步，涉及到摄像头的选择和A/D转换器的使用。本系统采用CCD摄像头捕捉驾驶员的面部图像，然后通过高精度的A/D转换器(TI公司的TVP5145芯片)将其转换为数字信号。该芯片支持多种视频格式，如CCIR-656和BT656等，确保了图像质量。 ##### 3. 图像处理 图像处理是系统的核心部分，主要依靠TMS320DM642这款高性能DSP完成。该DSP负责处理采集到的数字图像，提取关键特征，比如眼睛闭合程度、头部姿势等，进而判断驾驶员是否疲劳。此外，该DSP还负责将处理后的数据存储在数据存储器中，并将识别结果发送至显示屏进行显示。 ##### 4. 数据存储 数据存储部分是确保系统稳定运行的关键。它通常包括： - **FLASH**：用于保存系统自启动代码及程序代码。 - **SDRAM**：存放系统运行时的代码及临时图像数据。 - **CF卡**：存储原始图像数据和识别结果。 本系统采用了ATMEL公司的AT29LV020 FLASH芯片作为主存储器，用于保存启动代码和系统程序。SDRAM选用三星公司的K4S561632E，提供快速的数据访问能力。CF卡则被用来长期存储数据。 ##### 5. 图像显示 图像显示部分采用了LCD显示屏，通过数模转换芯片SAA7121进行图像输出。为了提高系统的集成度和灵活性，还需要使用一片CPLD（复杂可编程逻辑器件）来驱动LCD显示屏。 ##### 6. 电源部分 电源部分的设计至关重要，直接影响到系统的稳定性和可靠性。本系统中，采用了TI公司的TPS3307芯片来实现电压监控，确保DSP芯片能够在稳定的电压下工作，避免因电压波动而导致的损坏或不稳定现象。 #### 结论 基于DSP的驾驶疲劳检测系统是一种高效、可靠的解决方案，能够在实际驾驶场景中准确判断驾驶员的疲劳状态，从而有效减少因疲劳驾驶引发的交通事故。通过优化图像采集、处理和存储等关键环节，该系统不仅提高了检测精度，还增强了系统的稳定性和实用性。未来，随着技术的进步，此类系统的性能还将进一步提升，为交通安全做出更大贡献。