本期導(dǎo)讀

疲勞駕駛在交通事故中原因中占據(jù)較大比例，對(duì)駕駛員及乘客的人身財(cái)產(chǎn)安全造成巨大威脅。在自動(dòng)駕駛完全普及之前，“人機(jī)共駕”仍將是市場(chǎng)主流。DMS技術(shù)如何防止疲勞駕駛？

在長時(shí)間高速行駛過程中，不知不覺困意來襲。單調(diào)的路況和午后溫暖的陽光也變成催眠劑，將睡意無限放大。駕駛員反應(yīng)漸漸遲鈍，視線逐漸模糊，短短幾秒間，危險(xiǎn)已經(jīng)悄然而至。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，酒駕導(dǎo)致的交通事故約占2.5%，但疲勞駕駛在引發(fā)交通事故中卻占20%的比例，是酒駕的8倍。而在重大事故中，疲勞駕駛更是占到40%。毫不夸張地說，疲勞駕駛已成為影響交通安全的“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>

近年來，智能駕駛技術(shù)發(fā)展如火如荼，各類輔助駕駛功能也層出不窮，但駕駛員依然是駕駛責(zé)任的主體。在人類可以放心地將“方向盤”交給駕駛工具之前，“人機(jī)共駕”將一直是汽車市場(chǎng)的最優(yōu)選擇。在此大環(huán)境下，一種防止疲勞駕駛、智能判斷、監(jiān)控駕駛員駕駛行為的技術(shù)出現(xiàn)到大眾視野之中——駕駛員監(jiān)控系統(tǒng)（DMS，Driver Monitor System）。

DMS誕生之時(shí)，大多通過汽車方向盤、扭矩傳感器監(jiān)測(cè)車輛行駛狀態(tài)，但此類被動(dòng)式DMS系統(tǒng)模型復(fù)雜、成本高、誤報(bào)率大，且無法與智能座艙產(chǎn)生聯(lián)動(dòng)。較低的智能化程度也使其無法準(zhǔn)確判斷出司機(jī)的真實(shí)意圖，不免被視為雞肋。而AI視覺技術(shù)的快速發(fā)展則為主動(dòng)式DMS的出現(xiàn)提供了可能?；谌四樏娌孔R(shí)別、紅外技術(shù)和視覺攝像頭的高度智能化視覺DMS技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并迅速成為各大汽車制造商的首選。

DMS解決方案通常采用能夠適應(yīng)各種光源環(huán)境、光線抗干擾能力強(qiáng)的紅外成像技術(shù)，即便在夜間、逆光等高挑戰(zhàn)性光照環(huán)境下也能提供高品質(zhì)的成像質(zhì)量。此外，對(duì)于紅外傳感器來說，各類鏡片同樣不是障礙，被遮擋的眼部信息依然可以被精準(zhǔn)捕捉。

紅外攝像頭由紅外光源發(fā)射器、可以識(shí)別物體反射光線的鏡頭，以及圖像傳感器等元器件構(gòu)成，通過安裝在汽車方向盤、儀表盤或A柱等位置的紅外攝像頭，以方便獲取駕駛員的眼部狀態(tài)、頭部姿態(tài)、抽煙、打電話等行為的圖像或視頻信息。攝像頭配置通常需要1MP~2MP，使用人眼不可感知的940nm的近紅外光。因?yàn)槠涓咧悄堋⒎墙佑|、高可靠性、低成本的優(yōu)勢(shì)，基于近紅外技術(shù)的DMS正成為汽車市場(chǎng)中的主流選擇。

識(shí)別準(zhǔn)確率是駕駛員監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最核心的指標(biāo)之一，尤其是監(jiān)測(cè)駕駛員是否疲勞，是否分心或者犯困。如何實(shí)現(xiàn)測(cè)量是否疲勞，量化疲勞程度，自然是DMS的重中之重。經(jīng)過人臉識(shí)別算法模型將動(dòng)態(tài)視頻一幀一幀進(jìn)行識(shí)別、判斷、決策后，DMS會(huì)將數(shù)據(jù)分析、處理結(jié)果將反饋至終端顯示器，也可通過安全帶震動(dòng)（體感）、氣味（嗅覺）等方式與用戶進(jìn)行信息交互。

要實(shí)現(xiàn)此類功能制造廠商需要花費(fèi)大量的人力、物力以及財(cái)力組織人員測(cè)試，采集人類疲勞、分心及其他異常狀態(tài)下的面部素材，積累訓(xùn)練庫。并從積累的數(shù)據(jù)庫和模擬訓(xùn)練中，針對(duì)關(guān)鍵生理指標(biāo)做統(tǒng)計(jì)和分析，確定從清醒到微疲勞、半疲勞、深度疲勞的界限，從而優(yōu)化模型結(jié)構(gòu)參數(shù)、建立疲勞生理模型、設(shè)定生理閾值、最終確定觸發(fā)條件。除此之外，還需要通過指令集優(yōu)化、多線程優(yōu)化、實(shí)時(shí)算法調(diào)度等高效的工程實(shí)現(xiàn)，大幅優(yōu)化和提升系統(tǒng)響應(yīng)速度。

實(shí)驗(yàn)證明，在測(cè)駕駛員疲勞功能的算法方面，PERCLOS（指眼睛閉合時(shí)間占某一特定時(shí)間的百分率）相對(duì)于駕駛員其他特征，更能直接反映駕駛員的疲勞程度。其中PERCLOSP80（眼皮蓋過眼球的面積超過80%所占的時(shí)間比例）與疲勞程度之間具有最好的相關(guān)性，PERCLOS檢測(cè)方法也因此備受業(yè)內(nèi)青睞。

在“完全自動(dòng)駕駛技術(shù)”尚待驗(yàn)證、還未到來之時(shí)，對(duì)于駕駛員的監(jiān)控或?qū)⒊蔀橐?guī)避疲勞駕駛風(fēng)險(xiǎn)的最佳方法，DMS也將在安全駕駛領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。目前，凱迪拉克、特斯拉、蔚來等乘用車品牌也積極加入賽道，都已布局搭載DMS相關(guān)產(chǎn)品。隨著智能視覺技術(shù)的引入，DMS將會(huì)擁有更廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。預(yù)計(jì)未來，車載DMS將馭乘汽車智能化趨勢(shì)的東風(fēng)，加速覆蓋汽車市場(chǎng)，并逐漸成為駕駛員與車輛之間建立人機(jī)交互的重要“接口”。

原文標(biāo)題：DMS：開車別犯困，我盯著你呢！

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審核編輯：湯梓紅