一種基于紅外熱像儀的測謊方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及測謊技術領域，尤其是涉及一種基于紅外熱像儀的測謊方法和系統。
【背景技術】
[0002]1921年，美國心理學家和警官Larson和Keeler研制出了第一臺心理測試儀(polygraph),這是一臺記錄多項生理指標的儀器。主要測量汗腺分泌、血壓、呼吸，由于能記錄被測試者的生理狀況，進而能判斷被測試者在測試過程中的心理狀況，得出被測試者在測試過程中是否說了謊。
[0003]經過大半個世紀的發展，測謊技術已在以美國為首的西方國家中的偵查、安全和機要部門中被廣泛使用。
[0004]現有的現代測謊儀通常由傳感器、主機和微機組成。傳感器與人的體表連接，采集人體生理參量的變化信息；主機是電子部件，將傳感器所采集的模擬信號經過處理轉換成數字信號；微機將輸入的數字信號進行存儲、分析，得出測謊結果。測謊技術是一種心理測試技術。所謂的心理測試技術，是以生物電子學和心理學相結合，借助計算機手段完成的對人物心理的分析過程。按照心理學的理論，每個人在經歷了某個特殊事件后，都會毫無例外地在心理上留下無法磨滅的印記。作案人在作案后隨著時間的延續，心里會反復重現作案時的各種情景，琢磨自己可能留下的痕跡，甚至想不琢磨都無法克制。每當被別人提及發案現場的一些細節時，作案人的這種烙印就會受到震撼，從而引起生理上一系列異常的反應，如體溫微升、出汗、呼吸速率加快、瞳孔放大、血壓升高、心率增加等。這些反應會隨著情緒、行為的變化而變化。這種細微的反應被測試儀器記錄下來后，便匯集形成或者知情、或者參與的結論。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一是提供一種測謊方法和系統，該測謊方法和系統測謊準確率高、測謊可靠性好。
[0006]本發明公開的技術方案包括:
[0007]提供了一種基于紅外熱像儀的測謊方法，其特征在于，包括:用紅外熱像儀對測謊對象的面部進行紅外成像，獲得所述測謊對象的面部的紅外圖像；根據所述紅外圖像檢測所述測謊對象的面部升溫時間與所述測謊對象受刺激時間之間的關聯性，獲得第一關聯系數；根據所述紅外圖像，確定所述測謊對象的瞳孔位置，并檢測所述瞳孔的大小變化，獲得第二關聯系數；根據所述第一關聯系數和所述第二關聯系數獲得第三關聯系數；比較所述第三關聯系數和預先確定的基準值以確定所述測謊對象是否說謊。
[0008]本發明的一個實施例中，根據所述第一關聯系數和所述第二關聯系數獲得第三關聯系數包括:加權所述第一關聯系數和所述第二關聯系數，獲得所述第三關聯系數。
[0009]本發明的一個實施例中，比較所述第三關聯系數和預先確定的基準值以確定所述測謊對象是否說謊包括:比較所述第三關聯系數和所述基準值，當所述第三關聯系數大于所述基準值時，判定所述測謊對象說了謊。
[0010]本發明的一個實施例中，還包括:當判定所述測謊對象說了謊時，輸出報警信號。
[0011]本發明的實施例中還提供了一種基于紅外熱像儀的測謊系統，其特征在于，包括:紅外熱像儀，所述紅外熱像儀用于對測謊對象的面部進行紅外成像，獲得所述測謊對象的面部的紅外圖像；數據處理單元，所述數據處理單元接收所述紅外圖像，并且:根據所述紅外圖像檢測所述測謊對象的面部升溫時間與所述測謊對象受刺激時間的關聯性，獲得第一關聯系數；根據所述紅外圖像，確定所述測謊對象的瞳孔位置，并檢測所述瞳孔的大小變化，獲得第二關聯系數；根據所述第一關聯系數和所述第二關聯系數獲得第三關聯系數；比較所述第三關聯系數和預先確定的基準值以確定所述測謊對象是否說謊。
[0012]本發明的一個實施例中，根據所述第一關聯系數和所述第二關聯系數獲得第三關聯系數包括:加權所述第一關聯系數和所述第二關聯系數，獲得所述第三關聯系數。
[0013]本發明的一個實施例中，比較所述第三關聯系數和預先確定的基準值以確定所述測謊對象是否說謊包括:比較所述第三關聯系數和所述基準值，當所述第三關聯系數大于所述基準值時，判定所述測謊對象說了謊。
[0014]本發明的一個實施例中，還包括:報警單元，所述報警單元用于當所述數據處理單元判定所述測謊對象說了謊時，輸出報警信號。
[0015]本發明的一個實施例中，所述紅外熱像儀包括:紅外光學組件，所述紅外光學組件包括紅外光學鏡頭和紅外探測器陣列，所述紅外探測器陣列通過所述紅外光學鏡頭接收所述測謊對象的面部的紅外輻射并輸出代表所述紅外輻射的電信號；機芯組件，所述機芯組件連接到所述紅外探測器陣列、從所述機芯組件接收所述電信號并根據所述電信號形成所述紅外圖像。
[0016]本發明的實施例中提供的基于紅外熱像儀的測謊系統和方法中，使用紅外熱像儀獲得測謊對象的面部的紅外圖像，測謊對象的細微的面部溫差變化信息在紅外圖像中很容易識別，從而提高了測謊的準確率。
[0017]此外，本發明的實施例中提供的基于紅外熱像儀的測謊系統和方法中，利用被測試者面部紅外熱圖像與所受刺激時間的關聯性，分析面部升溫的時間；并通過瞳孔定位算法準確的定位瞳孔位置，判別瞳孔的大小變化，兩者結合來判定被測試者是否說謊，進一步提高了測謊的準確率和可靠性。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明一個實施例的基于紅外熱像儀的測謊方法的流程示意圖。
[0019]圖2是本發明一個實施例的基于紅外熱像儀的測謊系統中的紅外熱像儀的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合附圖詳細說明本發明的實施例的基于紅外熱像儀的測謊方法和系統。
[0021]所有物體均發射與其溫度和物質特性相關的熱輻射，環境溫度附近物體的熱輻射大多位于紅外波段，波長為Iym到24μπι左右。紅外輻射提供了客觀世界的豐富信息，本發明的實施例中，既使用了這種紅外輻射來幫助進行測謊。
[0022]研宄人員認為鼻尖溫度的上升是由說謊所產生的焦慮感所引發。當人們撒謊時，大腦中的島葉皮質(一種腦素)會被激活。而研宄發現，島葉皮質活性增強后，體溫就會升高。此外，真實情況下，人們眼睛內部的眶肌溫度也會升高。另外，人們從事腦力勞動時，臉部溫度會下降，而當人們感到焦慮時，臉部溫度則會上升。人體某些特定區域的溫度會隨情緒變化而改變。處于高度焦慮狀態時，面部溫度會上升。當一個人說謊的時候，他的內心難免會情緒波動，這時交感神經就會起作用，使瞳孔散大、心跳加快、冠狀動脈擴張、血壓上升等，所有的這一切變化都是人的主觀意志無法控制的。
[0023]通過熱分析檢測，研宄人員發現了一種“匹諾曹效應”，就是當人說謊的時候，鼻子和內眼肌肉部位的溫度會升高。并且人的主觀意識無法控制瞳孔的大小變化，說謊者的瞳孔會擴張。雖然高級神經中樞對于自主神經系統這種低級中樞具有一定的調節功能，但往往無法對其實現完全的控制。因此，可以通過紅外熱像儀可以檢測這種異常情緒引起的某些生理參數的微弱熱變化，從而判斷受測者是否說謊。
[0024]因此，本發明的一個實施例中，一種基于紅外熱像儀的測謊系統可以包括紅外熱像儀和數據處理單元。相應地，使用這種基于紅外熱像儀的測謊系統的基于紅外熱像儀的測謊方法的流程示意圖如圖1所示。
[0025]在測謊過程中，通常由測試人員向測謊對象提問，在這個過程中檢測測謊對象的各種生理參數。在圖1的實施例中，在步驟10，可以首先在對測謊對象提問時，用測謊系統中的紅外熱像儀對測謊對象的面部進行紅外成像，獲得測謊對象的面部的紅外圖像。
[0026]例如，一個實施例中，如圖2所示，紅外熱像儀可以包括紅外光學組件、機芯組件(其中可以集成了 DSP處理單元)和顯示器。紅外光學組件可以包括紅外光學鏡頭、紅外探測器陣列和快門。機芯組件和紅外探測器陣列可以收容在機殼中。機芯組件通過視頻采集或輸出接口與顯示器連接。一個實施例中，紅外探測器陣列大小例如可以為320 X 240，噪聲等效溫差例如可以小于80mK。
[0027]在測試過程中將紅外熱像儀的紅外光學鏡頭聚焦于被測試者的臉部，測試人員向被測試者提問，被測試者由于劇烈的心理活動，會導致面部溫度發生變化、瞳孔的大小變化，面部向外輻射出的紅外能量經由大氣傳輸被紅外光學鏡頭接收并聚焦在紅外探測器的焦平面上。紅外探測器的紅外光敏材料與內部讀出電路共同進行光電轉換，最后紅外探測器輸出代表面部紅外輻射的電信號。電信號經A/D轉換器轉換成數字信號，送給后端機芯組件中的數據處理模塊，并進行校正、拉伸、細節增強等紅外圖像處理，這樣，獲得測謊對象的面部的紅外圖像。獲得的紅外圖像還可以編碼成相應的視頻輸出格式送入視頻顯示終端進行實時顯示。
[0028]在用測謊系統中的紅外熱像儀獲得測謊對象的面部的紅外圖像之后，在步驟12中，測謊系統中的數據處理單元可以從紅外熱像儀接收所獲得的測謊對象的面部的紅外圖像，并對這些紅外圖像進行處理分析