间，确保实验过程在昏暗的条件下进行。在实验过程中，被试者根据指定的赛道进行驾驶，并且以不偏离赛道为首要条件。实验包括个阶段个环节，每个环节被试者都要在赛道上驾驶圈。赛道选择的是路程较长，弯道较多的赛道。实验使用的赛道如图所示。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图实验使用的赛道第阶段，是基础数据采集阶段。在这阶段，首先会采集被试者分钟安静状态下的脑电数据。采集这部分数据时，需关闭实验环境的所有音响设备，保持实验环境相对安静，并且要求被试者尽可能地不要做任何动作。接下来，被试者进行个环节的驾驶任务。第个环节，被试者被告知可以跟训练时样，自然地驾驶并不需要做任何其他任务。第环节与第环节样，不过要求被试者在圈数不变的情况下减少约驾驶时间，其目的就是让被试者有意识地加快速度。第阶段，是刺激任务阶段。在这阶段，被试者会进行个环节的驾驶任务，每个环节驾驶圈。对于每个环节，都有刺激回应任务需要被试者完成。被试者需要在安全驾驶的前提下，尽可能的完成对每个刺激的回应。在这个环节中，声音刺激和图像刺激的发生频率都各不相同不同。其刺激次数，如表所示。表各定位与人眼状态识别疲劳指标驾驶疲劳的分析本章小结第四章基于多源生理信号融合的驾驶疲劳研究引言多源信号融合的方法数据融合概论数据融合方法支持向量机支持向量机理论及模型融合结果神经网络神经网络理论及模型融果与分析基于心电的特征检测心电信号概述心率与驾驶疲劳实验结果与分析本章小结第三章基于眨眼检测的驾驶疲劳研究引言机器视觉的特征提取疲劳检测万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文算法人眼研究内容论文结构安排第二章基于生物电信号的驾驶疲劳研究引言驾驶疲劳检测研究的实验范式模拟驾驶实验环境实验过程实验对象实验结果基于脑电的特征检测脑电信号概述基于信号功率谱比值的特征基于微状态的特征实验结万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文目录摘要目录第章绪论引言驾驶疲劳检测研究的现状本文万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文,万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文,万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文目录摘要目录第章绪论引言驾驶疲劳检测研究的现状本文研究内容论文结构安排第二章基于生物电信号的驾驶疲劳研究引言驾驶疲劳检测研究的实验范式模拟驾驶实验环境实验过程实验对象实验结果基于脑电的特征检测脑电信号概述基于信号功率谱比值的特征基于微状态的特征实验结果与分析基于心电的特征检测心电信号概述心率与驾驶疲劳实验结果与分析本章小结第三章基于眨眼检测的驾驶疲劳研究引言机器视觉的特征提取疲劳检测万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文算法人眼定位与人眼状态识别疲劳指标驾驶疲劳的分析本章小结第四章基于多源生理信号融合的驾驶疲劳研究引言多源信号融合的方法数据融合概论数据融合方法支持向量机支持向量机理论及模型融合结果神经网络神经网络理论及模型融合结果本章小结第五章多源信号融合的驾驶疲劳检测预警系统设计和实现引言多源信号融合的驾驶疲劳检测语句系统设计系统需求与难点总体框架模块划分多源信号融合的驾驶疲劳检测预警系统实现设备兼容实时数据转发机制多线程处理数据系统运行效果本章小结第六章总结与展望全文总结展望致谢万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文参考文献附录万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章绪论引言近年来，随着经济的增长，国内机动车持续增多，但社会的交通安全观念明显滞后，道路交通安全面临许多挑战。二十世纪以来，我国每年都会有超过万起交通事故发生，其中因交通事故死亡人数均超过万人。世界卫生组织发布的世界预防道路交通伤害报告指出，影响道路交通事故束后，会对被试者进行考核。如果被试者能够在分钟内开完全赛道，并且车辆没有冲出跑道视为合格。合格的被试者可以进入实验部分，否则需要重新接受次训练直到合格为止。实验部分安排在北京时间，确保实验过程在昏暗的条件下进行。在实验过程中，被试者根据指定的赛道进行驾驶，并且以不偏离赛道为首要条件。实验包括个阶段个环节，每个环节被试者都要在赛道上驾驶圈。赛道选择的是路程较长，弯道较多的赛道。实验使用的赛道如图所示。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图实验使用的赛道第阶段，是基础数据采集阶段。在这阶段，首先会采集被试者分钟安静状态下的脑电数据。采集这部分数据时，需关闭实验环境的所有音响设备，保持实验环境相对安静，并且要求被试者尽可能地不要做任何动作。接下来，被试者进行个环节的驾驶任务。第个环节，被试者被告知可以跟训练时样，自然地驾驶并不需要做任何其他任务。第环节与第环节样，不过要求被试者在圈数不变的情况下减少约驾驶时间，其目的就是让被试者有意识地加快速度。第阶段，是刺激任务阶段。在这阶段，被试者会进行个环节的驾驶任务，每个环节驾驶圈。对于每个环节，都有刺激回应任务需要被试者完成。被试者需要在安全驾驶的前提下，尽可能的完成对每个刺激的回应。在这个环节中，声音刺激和图像刺激的发生频率都各不相同不同。其刺激次数，如表所示。表各个环节的声音和图像刺激次数环节声音刺激次数图形刺激次数上述表格可以看出，虽然每个环节的声音刺激相同，但图像刺激的次数依次增多，任务总体难度从至依次递增。实验以的顺序进行，确保被试者无法预知每个环节的刺激频率。第阶段，是疲劳诱发阶段。在这个阶段，驾驶员仅需要完成个环节的任务。但在这个环节，被试者被要求驾驶的时，需要尽可能的慢最高时速不得超过，并且没有刺激任务。单调的驾驶过程，最终会让被试者产生困倦。在每个阶段的各个驾驶环节后，被试者被要求填写份困睡度量表用于主观万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文衡量驾驶员在该环节的疲劳状况。警觉任务的执行情况被电脑自动记录下来用于之后的分析。在每个阶段中，冲出赛道的次数也被记录下来。实验对象有名在校学生参与实验，年龄在至岁之间，有驾驶证并且身体均健康。实验前要求被试者保证充足的睡眠，并在前天避免烟酒茶和咖啡等任何中枢兴奋或抑制性的食物和药物，避免剧烈运动。实验前被试者完全了解整个实验过程，但对实验目的并不清楚，均自愿参加。所有的被试者均使用手动档完成所有驾驶任务。位被试者中有名被试者的脑电信号和心电信号均被通道的放大器记录下来，有名被试者的脑电和心电信号被通道的记录下来。其中名被试者的面部表情被摄像头记录下来。记录的通道数据至少包含有和，其中为心电信号。参考电极置于左耳，使用的采样频率为，使用的采样率为，各导联阻抗均小于欧姆。个电极的位置如图所示。图个电极的位置实验结果整个实验过程，除了被试者的脑电心电和面部图像信息被记录下来以外，实验还记录了被试者偏离赛道的次数任务完成情况以及被试者主观评价自己疲劳状况的困倦度量表。本文选取有视频记录的个被试者进行了分析。驾驶情况结果由于被试者自身的驾驶水平不同，被试者偏离赛道的次数相差很大。本文为万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文了区分个体差异性，以被试者和环节偏离赛道的次数为基准进行比较。刺激任务阶段，各个环节偏离赛道的次数相比基准数据变化的情况如图所示。图各个环节偏离赛道相比基准数据的变化率在基础数据采集阶段，被试者任务较轻，因此驾驶情况都比较良好。进入刺激任务阶段时，被试者的心理和身体负荷增加，出错情况也普遍增加。尤其当任务环节进行到最后个环节时，被试者错误的比例明显上升。在疲劳诱发阶段，由于限制了被试者的行驶速度，被试者偏离赛道的次数均为。声音图像刺激任务结果图和图为被试者在刺激任务各个环节的出错率和反应时间。随着任务的进行，被试者回应刺激的速度和准确率都逐渐下降。环节与环节相比，虽然任务稍重，但其反应时间却大幅增加。此外，相对于图像刺激，声音刺激更容易被被试者忽略。图任务的平均错误率万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图任务的平均反应时间主观评价困睡度量表将被试者的疲劳程度分成了个等级，用于更加细致的划分疲劳程度。在实验的每个环节，被试者都要完成份困睡度量表如表所示