一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统

1.本发明属于物联网安防技术领域，尤其涉及一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统。


背景技术：

2.随着人们生活水平的不断提高，公路通车里程逐年增长，交通事故的发生率日益增高，同时随着现代人生活节奏的加快、生活压力大以及工作应酬等因素造成了现代人饮酒率更高，随之出现的酒后驾驶成为造成交通事故的主要原因之一，为了有效预防酒后驾驶，国内已制定了较为完善的法律法规，现有的酒驾监控管理方式仍是通过交通管理人员手持酒精检测仪对随机拦下的车辆驾驶员进行检测，若是大量排查，又容易影响交通的正常运转，酒驾的监控方式方法较为落后，导致许多酒后驾驶人员存在侥幸心理，进而会增大交通安全隐患。
3.基于此，本发明设计了一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决现有的酒驾监控管理方式仍是通过交通管理人员手持酒精检测仪对随机拦下的车辆驾驶员进行检测，若是大量排查，又容易影响交通的正常运转，酒驾的监控方式方法较为落后，导致许多酒后驾驶人员存在侥幸心理，进而会增大交通安全隐患的问题，而提出的一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统，包括数据处理主控制器，所述数据处理主控制器的输入端分别与车辆行为特征获取模块以及驾驶员面部特征提取模块的输出端电性连接，所述数据处理主控制器与无线通讯模块双向连接，所述数据处理主控制器的输出端与数据上传管理模块的输入端电性连接，所述数据上传管理模块的输出端与交通管控中心的输入端电性连接，所述交通管控中心的输出端与指令发送模块的输入端电性连接，所述指令发送模块与指令接收模块无线连接。
7.作为上述技术方案的进一步描述：
8.所述车辆行为特征获取模块包括第一微型单片机、位移传感器、转速传感器以及视觉传感器，所述视觉传感器、转速传感器以及位移传感器的输出端均与第一微型单片机的输入端电性连接，所述第一微型单片机的输出端与数据处理主控制器的输入端电性连接。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述第一微型单片机用于根据驾驶人员对车辆的操控状态间接性判断驾驶人员是否处于酒后驾驶状态，所述车辆行驶下的状态包括行驶路线、相对道路偏移以及方向盘转速。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述驾驶员面部特征提取模块包括摄像采集模块，所述摄像采集模块的输出端与面部特征图像预处理模块的输入端电性连接，所述面部特征图像预处理模块的输出端与图像检测模块的输入端电性连接，所述图像检测模块的输出端与关键部位定位模块的输入端电性连接，所述关键部位定位模块的输出端与面部特征识别模块的输入端电性连接，所述面部特征识别模块的输出端与数据处理主控制器的输入端电性连接。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述面部特征图像预处理模块先利用hog特征模型检测出画面中驾驶人员的面部图像，然后对所获得的面部特征图像进行灰度化，然后进行直方图均衡化处理。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述关键部位定位模块用渐进校准网络检测驾驶人员面部图像，通过基于渐进校准网络的回归模型定位驾驶人员面部关键点，并对所获的驾驶人员面部关键点建立坐标系，并根据人脸面部五官的分布规律提取驾驶人员面部的嘴部以及眼部的图像，利用宽度学习模型分别识别驾驶人员眼部以及嘴部的状态。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.所述面部特征识别模块根据perclos酒驾判定标准判别驾驶人员是否酒驾。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.所述驾驶员面部特征提取模块用于提取驾驶人员在驾驶过程中的脸部物理反应特征。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.所述脸部物理反应特征包括低头频率、摇头次数、眼睛闭合度以及故意睁大眼睛的次数。
23.作为上述技术方案的进一步描述：
24.所述指令接收模块搭载在外出交通管理人员手持无线通讯设备上，所述手持无线通讯设备上还搭载有gps定位模块。
25.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
26.1、本发明中，车辆行驶下的状态包括行驶路线、相对道路偏移以及方向盘转速，并以此为依据，根据驾驶人员对车辆的操控状态间接性判断驾驶人员是否处于酒后驾驶状态，脸部物理反应特征包括低头频率、摇头次数、眼睛闭合度以及故意睁大眼睛的次数，提取驾驶人员在驾驶过程中的脸部物理反应特征，将所提取驾驶人员在驾驶过程中的脸部物理反应特征以及驾驶人员对车辆的操控状态，两组数据同时发送到数据处理控制器处进行分析、处理和判断，当判定结果认定存在酒后驾驶行为时，输出处理主控制器会将判定结果发送给交通管控中心，交通管控中心再将排查指令发送给临近的交通管理人员，该交通管理人员进行定向检测，从而能够在一定程度上增强检测力度，且无需交通管理人员寸步不离的守候在站点附近，不再需要大量的人力物力，在酒后驾驶检测的准确率、实时性等方面都取得明显的性能提升，从而能够在较高的程度上避免交通事故的发生。
27.2、本发明中，系统借助物联网技术，将每个数据处理主控制器当做一个节点，同时还将每个指令接收模块端当做一个节点，从众多的数据处理主控制器节点采集关于是否存在酒驾的不良现象，当发现酒驾时，通过无线传输技术将判定结果发送给指令接收端最近
的一个节点以及交通管控中心，该节点指令接收端将会发出劝阻指令，并以声光报警、语音播报或液晶显示方式进行劝阻，从而能够在酒驾发生之前便能够进行劝阻，进一步提升了交通管控中心的管控力度。
附图说明
28.图1为本发明提出的一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统的结构示意图；
29.图2为本发明提出的一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统中车辆行为特征获取模块的结构示意图；
30.图3为本发明提出的一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统中驾驶员面部特征提取模块结构示意图；
31.图4为本发明提出的一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统中节点管控单元的模块结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的智能酒驾监控管理系统，包括数据处理主控制器，所述数据处理主控制器的输入端分别与车辆行为特征获取模块以及驾驶员面部特征提取模块的输出端电性连接，所述数据处理主控制器与无线通讯模块双向连接，所述数据处理主控制器的输出端与数据上传管理模块的输入端电性连接，所述数据上传管理模块的输出端与交通管控中心的输入端电性连接，所述交通管控中心的输出端与指令发送模块的输入端电性连接，所述指令发送模块与指令接收模块无线连接。
34.具体的，如图2所示，所述车辆行为特征获取模块包括第一微型单片机、位移传感器、转速传感器以及视觉传感器，所述视觉传感器、转速传感器以及位移传感器的输出端均与第一微型单片机的输入端电性连接，所述第一微型单片机的输出端与数据处理主控制器的输入端电性连接。
35.具体的，如图2所示，所述第一微型单片机用于根据驾驶人员对车辆的操控状态间接性判断驾驶人员是否处于酒后驾驶状态，所述车辆行驶下的状态包括行驶路线、相对道路偏移以及方向盘转速。
36.具体的，如图3所示，所述驾驶员面部特征提取模块包括摄像采集模块，所述摄像采集模块的输出端与面部特征图像预处理模块的输入端电性连接，所述面部特征图像预处理模块的输出端与图像检测模块的输入端电性连接，所述图像检测模块的输出端与关键部位定位模块的输入端电性连接，所述关键部位定位模块的输出端与面部特征识别模块的输入端电性连接，所述面部特征识别模块的输出端与数据处理主控制器的输入端电性连接。
37.具体的，如图3所示，所述面部特征图像预处理模块先利用hog特征模型检测出画面中驾驶人员的面部图像，然后对所获得的面部特征图像进行灰度化，然后进行直方图均衡化处理。
38.具体的，如图3所示，所述关键部位定位模块用渐进校准网络检测驾驶人员面部图像，通过基于渐进校准网络的回归模型定位驾驶人员面部关键点，并对所获的驾驶人员面部关键点建立坐标系，并根据人脸面部五官的分布规律提取驾驶人员面部的嘴部以及眼部的图像，利用宽度学习模型分别识别驾驶人员眼部以及嘴部的状态。
39.具体的，如图3所示，所述面部特征识别模块根据perclos酒驾判定标准判别驾驶人员是否酒驾。
40.具体的，如图3所示，所述驾驶员面部特征提取模块用于提取驾驶人员在驾驶过程中的脸部物理反应特征。
41.具体的，如图3所示，所述脸部物理反应特征包括低头频率、摇头次数、眼睛闭合度以及故意睁大眼睛的次数。
42.具体的，如图3所示，所述指令接收模块搭载在外出交通管理人员手持无线通讯设备上，所述手持无线通讯设备上还搭载有gps定位模块。
43.工作原理：使用时，车辆行驶下的状态包括行驶路线、相对道路偏移以及方向盘转速，并以此为依据，根据驾驶人员对车辆的操控状态间接性判断驾驶人员是否处于酒后驾驶状态，脸部物理反应特征包括低头频率、摇头次数、眼睛闭合度以及故意睁大眼睛的次数，提取驾驶人员在驾驶过程中的脸部物理反应特征，将所提取驾驶人员在驾驶过程中的脸部物理反应特征以及驾驶人员对车辆的操控状态，两组数据同时发送到数据处理控制器处进行分析、处理和判断，当判定结果认定存在酒后驾驶行为时，输出处理主控制器会将判定结果发送给交通管控中心，交通管控中心再将排查指令发送给临近的交通管理人员，该交通管理人员进行定向检测，从而能够在一定程度上增强检测力度，且无需交通管理人员寸步不离的守候在站点附近，不再需要大量的人力物力，在酒后驾驶检测的准确率、实时性等方面都取得明显的性能提升，从而能够在较高的程度上避免交通事故的发生。
44.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。