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時視頻處理系統，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 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，并在其出現睡意時給予警告或提醒其停車休息已成為研究熱點。應用駕駛員疲勞檢測系統主動預防交通事故，可以在一定程度上減少交通事故的發生，減少交通事故帶來的危害，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監測司機個體行為特征，例如，眼瞼的活動，點頭的動作，閉眼，握力等；②監測司機的生理信號，如心電圖、腦電圖、肌肉活動情況等；③監測車輛參數，速度、加速度等。PERCLOS是一種通過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。因此，這里提出一種基于ADSP-BF533控制器和PERCLOS方法的非接觸式、實時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DSP處理器BF533為核心處理器，它具有2個MAC信號處理引擎，采用正交類RISC微處理器指令集，特有的專用視頻指令使其具有顯著的視頻處理性能。前端采用CN00-303ROFD0攝像頭實時采集駕駛員面部圖像信息，然后通過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。當檢測到駕駛員疲勞時可通過ISDl700發出語音告警。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、語音報警模塊和電源模塊等4部分組成。