基于BF533的驾驶疲劳检测系统设计

摘要：统计表明疲劳驾驶及相关因素是造成交通事故的主要原因之一。针对疲劳检测算法中大数据量、高速传输、复杂运算的需要，设计了以ADI公司的ADSP-BF533为核心处理器，CN00303R0FD0摄像头模组为视频采集模块的实时视频处理系统，给出了系统整体结构，并详细介绍系统硬件设计和软件设计方案。
关 键 词：DSP；ADSP-BF533；PERCLOS；疲劳检测

1 引言
疲劳驾驶是造成交通事故的主要原因之一。据统计，驾驶疲劳造成的交通事故无论是绝对数字还是所占比例都是最高的。如何有效检测驾驶员的疲劳状态，并在其出现睡意时给予警告或提醒其停车休息已成为研究热点。应用驾驶员疲劳检测系统主动预防交通事故，可以在一定程度上减少交通事故的发生，减少交通事故带来的危害，使驾驶员驾驶和公众出行更安全。目前国内外驾驶员疲劳检测的方法可归纳为3种：①监测司机个体行为特征，例如，眼睑的活动，点头的动作，闭眼，握力等；②监测司机的生理信号，如心电图、脑电图、肌肉活动情况等；③监测车辆参数，速度、加速度等。PERCLOS是一种通过检测驾驶员眼睛的闭合程度信息的方法反映驾驶员的疲劳，它能准确地反映疲劳状态。因此，这里提出一种基于ADSP-BF533控制器和PERCLOS方法的非接触式、实时性较强的驾驶员疲劳检测系统设计方案，此系统可以准确检测驾驶员的疲劳状况，并给出警告。

2 系统概述
该系统采用ADI公司Blackfin系列的高性能体系结构的定点DSP处理器BF533为核心处理器，它具有2个MAC信号处理引擎，采用正交类RISC微处理器指令集，特有的专用视频指令使其具有显著的视频处理性能。前端采用CN00-303ROFD0摄像头实时采集驾驶员面部图像信息，然后通过PPI接口以DMA方式将数据传送到SDRAM中，每传送完一帧图像，BF533处理器通过运行的疲劳检测程序分析输入数据和视频流，检测驾驶员的疲劳状况，并对视频MPEG-4编码，保存到IDE硬盘。当检测到驾驶员疲劳时可通过ISDl700发出语音告警。系统设计整体结构框图如图1所示：

3 系统硬件设计
系统硬件设计主要由视频采集模块、存储系统、语音报警模块和电源模块等4部分组成。