ARM+DSP的驾驶员眼部疲劳视觉检测算法分析

　如何为驾驶员提供一个有效实用的安全辅助驾驶系统是车辆安全驾驶的一个重要课题。基于机器视觉的疲劳驾驶检测技术已在国内外开展了广泛研究，其中以驾驶员眼部特征的检测最为广泛。
　　本文以低成本、低功耗、高实时性为设计原则，以ARM+DSP构成硬件平台，并移植了嵌入式操作系统Windows CE 5.0，设计了一套基于驾驶员眼部特征的疲劳驾驶检测算法，对驾驶员驾驶过程进行实时检测和报警，从而提高驾驶的安全性与舒适性。
　　1 硬件平台设计
　　系统硬件平台选用三星公司ARM9架构的S3C2440作为核心处理器，利用TI公司的TMS320DM642作为视频采集处理模块，其结构框图如图1所示。DSP平台主要负责采集图像、图像算法处理，ARM平台主要完成整个系统的控制处理，两者之间通过网口实现通信和同步。在系统运行过程中，ARM平台可实时显示采集到的视频以及相应眼部疲劳特征识别的结果，同时用户可通过触摸屏交互界面对系统进行设置和控制。为保证系统平台具有高的可靠性以实现复杂的系统调度，在设计过程中对本系统各平台进行了操作系统移植，DSP平台移植了DSP/BIOS系统，ARM平台移植了Wince操作系统。
　　
　　S3C2440是一款基于ARM92OT核的16/32 bit RSIC结构的嵌入式微处理器，主频为400 MHz，最高可达533 MHz；片内外资源丰富，具有强大的处理能力。系统存储扩展了64 MB的NANDFlash、64 MB的SDRAM；另外还有2 MB的NORFalsh，用于存放系统引导加载程序［1］。
　　TMS320DM642芯片［2］能够实时高速地完成大数据量的数字视频编解码处理，是强大的高性能单片多媒体处理器，具有高质量、多通道、优越的视频处理性能，以及完整的软件可编程特性；基于C64x系列VelociTI.2DSP 架构的设计，与TI公司其他的C64x数字信号处理器代码相兼容，拥有500/600 MHz时钟频率，性能高，其传输速率达4 000/4 800 MIPS；不仅具有C64x系列芯片的主要特征，还高度集成了音视频等外部设备的接口，方便多媒体应用开发。