进入21世纪以来,随着人工智能、信息技术和电子技术的不断发展,智能汽车已经成为汽车工业领域极其重要的发展方向之一,其中最具代表性的技术如自动驾驶、智能座舱和高级驾驶辅助系统等都得到快速地发展和应用。驾驶员监控系统作为保护驾驶安全和实现人车交互的必要系统,已经成为智能汽车领域的研究热点。该系统主要用于监控驾驶员的状态和危险驾驶行为,包括但不限于疲劳、抽烟和打电话等。按照技术类型划分,目前驾驶员监控系统主要有三种方案:一是基于车辆信息,如方向盘转角、车道偏离;二是基于生物信息,如脑电波、脉搏;三是基于视觉信息,如可见光图像、红外图像。近年来由于计算机视觉技术取得了突破并高速发展,故基于视觉技术的驾驶员监控系统成为目前的主流技术方案。基于视觉技术的驾驶员监控系统主要通过视觉传感器采集图像数据。通过阅读大量的相关文献和行业资料,发现前人对于监控驾驶员状态和行为的研究大部分集中在面部、动作的特征识别算法或监控系统的集成,且多处在实验或样机阶段。而对可以搭载在汽车上的驾驶员状态监控摄像系统应该具备的功能和特性却鲜有说明,使得这些研究很难真正服务于驾驶安全。因此本文的研究重点包括:一是设计和搭建可实现可见光与红外双波段高清成像的单目摄像系统,并使系统简单有效,以确保驾驶员监控系统可以全天候24小时正常工作;二是由于目前汽车的辅助驾驶系统仍大量采用域控制器的架构,且摄像模组和控制器的安装位置相距较远,因此摄像模组采用吉比特多媒体串行链路实现长距离信号传输;三是摄像模组需要在汽车复杂的电磁和温湿度环境下稳定工作,具有良好的成像效果和电磁兼容性,符合车规级性能要求,同时具有高的可靠性和低的成本,从而推动驾驶员监控系统在汽车上的部署进程,利用该系统提示驾驶员处于疲劳状态或存在不良驾驶行为,以减小交通事故的发生概率。