基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利分析

李海龙　刘明进

摘 要 对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测领域的专利申请趋势、专利申请产出国和申请人分布进行了统计分析，重点针对基于人眼、基于人脸、基于嘴巴的疲劳驾驶检测这三个技术分支的发展脉络进行了梳理，并对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的发展趋势进行了分析。

关键词 疲劳驾驶 人眼、人脸 嘴巴 专利

中图分類号：C18 文献标识码：A

0引言

造成交通事故的原因25%-30%产生于疲劳驾驶，因此疲劳驾驶已成为诱发交通事故的重要因素。国内外专家和学者针对疲劳驾驶的检测开展了大量的研究工作，目前研究的重心主要集中在基于计算机视觉的疲劳驾驶检测，因此对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的相关专利进行分析尤为必要。

1基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请数据分析

1.1全球专利申请量趋势

从图1可以看出，基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利申请量从1990-2001年间处于技术研发初期，专利申请量相对较少。从2002年开始该领域的专利申请量逐渐呈现持续增长趋势，并在2014年达到最大值153件。由此可知，随着疲劳驾驶的增多，人们对疲劳驾驶的检测也越来越重视，相应的研究也正不断增加。基于此，在今后的一段时间内，相关的专利申请量有望继续保持。

1.2专利申请产出地区分布

目前各领域的专利申请量主要集中在中国、美国、韩国、日本和欧洲，通过对该领域在中国、美国、韩国、日本和欧洲的专利申请量进行统计分析发现，中国的申请量以48%的占比雄居第一，其他几个地区的申请量相差不大，具体如图2所示。

1.3在华专利申请量变化趋势

图3为1990年至2014年基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在华的申请量变化趋势图，由该图可以看出，1990-2002年是技术的萌芽期，在2003年以后申请量才呈现逐年增长的趋势，并且在2012年-2014年将均维持在较高的申请量。因此，该领域国内虽然起步较晚，但是最近几年申请量相对其他地区却具有压制性的优势。

1.4在华主要申请人分析

图4展示了在华主要申请人的申请量份额，主要以科研院所和大型汽车企业为主，其中吉利汽车公司以领先优势排名第一。

2主要技术分支的专利申请分析

基于计算机视觉的疲劳驾驶检测的主要技术分支有：基于人眼的驾驶疲劳检测、基于人脸的驾驶疲劳检测、基于嘴巴的疲劳检测。下面从三个技术分支的发展概况、三个技术分支的主要工作原理及重点专利等方面进行分析。

2.1全球专利申请主要技术分支的申请量趋势图

由图6可知，近年来基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的申请量呈现较快增长，申请量也较基于嘴巴的疲劳检测的申请量大，体现了该领域近年来的发展趋势，并体现出基于人眼和人脸的驾驶疲劳检测的技术分支发展已较为成熟。三个技术分支在2006年之前，申请量的差别不大且数量均较小，显示出在2006年以前三个分支的区别并不明显，发展也较为缓慢，这说明基于计算机视觉的疲劳驾驶检测也是近10年才兴起的一项技术，它依赖于图像处理技术的发展水平。

2.2在华专利申请主要技术分支的申请量趋势图

由图7可知，三个技术分支在2006年以前均只有零星的申请量，这与该领域在全球的发展情况相符合，基于人眼的疲劳驾驶检测在华申请量自2006年以来呈现稳步增长，且近年来申请量最大。基于人脸的疲劳驾驶检测申请量虽小于基于人眼的疲劳驾驶检测，但近年来的申请量也呈现出稳步增长的势头。然而，基于嘴巴的疲劳驾驶检测虽有增长趋势，但申请量一直都较小。由此可知，在国内疲劳驾驶的检测主要是采用人眼检测和人脸检测，这两个分支是国内的研究的热门，也是今后国内在该领域的发展趋势。

3结语

通过对基于计算机视觉的疲劳驾驶检测专利的申请量的总体分析，以及基于人眼、基于人脸、基于嘴巴三个技术分支的申请量趋势分析可知，基于计算机视觉的疲劳驾驶检测在近10年取得了较快发展，这与计算机图像处理技术的发展密不可分；同时，科研院所作为该领域研究的主体，应加强与中小企业的合作。国内疲劳驾驶的检测研究主要集中在人眼检测和人脸检测，这两个分支是国内的研究的热门，同时，基于人眼的疲劳检测其发展方向明确，后续发展将集中在眼睛定位算法的研究上，并且定位精度将越来越高，越来越满足实际的要求。

参考文献

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