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基于OPENCV的酒驾监测系统的开发

时间:2019-05-27 来源:《学业》杂志 作者:admin 点击:

  摘要:目前市场上的酒驾主要靠交警同志的临时检查进行防范,漏洞大,容易让驾驶员心存侥幸。为了提高酒驾检测的普遍性,本文利用OPENCV技术,结合嵌入式系统,设计和实现了一套酒驾测试系统,可以有效地防止驾驶员酒驾的发生。

  关键字:酒驾检测,树莓派,OPENCV,酒精测试传感器

  一、系统简介

  酒驾一直是交通法规严格禁止的行为,却总有个别驾驶员心存侥幸。由于酒驾所引起的各种事故给个人,社会,国家带来了不小的损失,所以,随时随地的能够对驾驶员进行酒驾的测试是解决这一问题的根本所在,基于此,本课题利用嵌入式系统实现了一个可以实测驾驶员呼出气体酒精含量,同时以OPENCV技术对驾驶员的面部进行分析,以保证取证的准确性的酒驾检测系统,经测试,系统运行顺利,可靠性高,可随时随地的进行实测,有很高的市场价值。

  二、系统总体结构

  整个系统由嵌入式系统作为核心,嵌入式系统采取64位树莓派作为控制核心,其上连接着摄像头、有害气体传感器(MQ3)、继电器等,整体结构如图1所示。

  树莓派

  摄像头

  继电器

  有害气体传感器

  图1 系统总体结构图

  树莓派是64位基于Liunx的,体积只有卡片大小的嵌入式芯片,其上具有4个USB接口和40针的GPIO引脚,摄像头可以直接连接USB口,四核处理器可以更有效读取视频内容,并可利用OPENCV技术实现机器视觉。

  有害气体传感器我们采用的是MQ3传感器,可以有效的对酒精等气体进行测试,灵敏度及准确性都很高。

  继电器是一种电磁开关,可以放置在汽车启动电路中,起到接通和继开电路的作用。

  图2是我们系统实物连线图。

  图2 酒驾监测系统实物连线图

  整个系统由MQ3采集数据,传入树莓派,当超过阈值时,系统报警,同时打开摄像头,由OPENCV分析驾驶员面部,检测是否是驾驶员呼出气体酒精含量超标,当确认后,继电器切断电路,汽车禁止启动。

  三、OPENCV介绍与设计

  OPENCV是一个跨平台计算机视觉库,其主体程序由C进行编写,可以运行在包括Linux、window等在内的多种操用系统是,可以采用多种语言作为语言接口,本设计采用Python作为编写语言,并与气体传感器和继电器一起,形成一个有效的系统。

  OPENCV内嵌多种算法,可以有效地进行图像处理和实现机器视觉。

  OPENCV具有开源性质,使用方便。

  在本系统中,我们利用OPENCV进行面部表情的识别,将人正常情况下的面部特征导入到相应模型库中,并利用卷积神经网络对表情进行识别,借助OPENCV所提供的库接口,进行表情识别,以判断驾驶员是否属于酒驾。

  图3是利用卷积神经网络和OPENCV进行猫狗识别的图片,准确性高,实时性强

  图3 OPENCV+卷积神经网络猫狗识别

  四、系统总结

  项目设计了一个基于OPENCV技术的酒驾监测系统,整个系统结构清晰,执行效率高。

  由于采取了树莓派作为控制核心,节能效果很好,系统运行的可靠性高,可以有效地对驾驶员的酒驶状况进行监测,因此,系统具有良好的市场前景。

《学业》杂志是由学业出版社主办、神州杂志社协办、学业杂志社编辑出版 ISSN刊号:2305-7599   国内刊号:CN 11-4461/I   邮发代号:2-871
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