非接觸式測謊方法及其測謊系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于測謊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非接觸式測謊方法及其測謊系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代科學(xué)證明，人在說謊時(shí)生理上的確發(fā)生著一些變化，有一些肉眼可以觀察到，比如出現(xiàn)抓耳撓腮，腿腳抖動(dòng)等一系列不自然的人體動(dòng)作。還有一些生理變化是不易察覺的，如:呼吸速率和血容量異常，出現(xiàn)呼吸抑制和屏息；脈搏加快，血壓升高，血輸出量增加及成分變化，導(dǎo)致面部、頸部皮膚明顯蒼白或發(fā)紅，皮下汗腺分泌增加，導(dǎo)致皮膚出汗，雙眼之間或上嘴唇首先出汗，手指和手掌出汗尤為明顯，眼睛瞳孔放大，胃收縮，消化液分泌異常，導(dǎo)致嘴、舌、唇干燥；肌肉緊張、顫抖，導(dǎo)致說話結(jié)巴。這些生理參量由于受植物神經(jīng)系統(tǒng)支配，所以一般不受人的意識(shí)控制，而是自主的運(yùn)動(dòng)，在外界刺激下會(huì)出現(xiàn)一些列條件反射現(xiàn)象。測謊一般從三個(gè)方面測定一個(gè)人的生理變化，即脈搏、呼吸和皮膚電阻(簡稱“皮電”)。其中，皮電最敏感，是測謊的主要根據(jù)，通常情況下就是它出賣了你心里的秘密。
[0003]傳統(tǒng)的測謊儀大多是接觸式的，在測謊之前，被測試的人都知道自己將要被測試，所以心里上有所準(zhǔn)備，尤其是對(duì)心理素質(zhì)過硬，“演技”很高的嫌疑人往往達(dá)不到測試的效果，甚至失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種非接觸式測謊方法及其測謊系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種非接觸式測謊方法，包括以下步驟:
[0007]人臉數(shù)據(jù)采樣:通過攝像機(jī)連續(xù)采集多幀被測對(duì)象的圖像；在所述圖像中檢測、跟蹤被測對(duì)象的人臉，確定人臉的采樣區(qū)域；對(duì)所述采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)；
[0008]采樣數(shù)據(jù)處理:按RGB通道對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，取G通道的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算G通道的平均值Valueg(i)，取G通道背景部分的采樣數(shù)據(jù)求平均值Valuebg(i)，通過以下公式計(jì)算第i幀去除背景干擾后的人臉G通道的數(shù)值Valuefara (i)，i為幀號(hào)、N為幀數(shù):
[0009]Valueface (i) = Valueg (i)_ (Valueg (I)+Valueg (2)+...+Valueg (N))/N
[0010]- (Valuebg ⑴-(Valuebg(I) +Valuebg⑵ + …+Valuebg (N)) /N)，
[0011]對(duì)N幀的Valuefaee⑴數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯濾波處理，消除隨機(jī)噪聲，并對(duì)該數(shù)據(jù)序列進(jìn)行獨(dú)立成分分析，最后進(jìn)行傅里葉變換，取幅度譜最大的頻率作為心率參數(shù)；
[0012]測謊分析:根據(jù)所述心率參數(shù)生成被測對(duì)象的心跳變化曲線，并根據(jù)所述心跳變化曲線判斷被測對(duì)象是否說謊。
[0013]所述攝像機(jī)為多個(gè)，所述人臉數(shù)據(jù)采樣步驟還包括通過一時(shí)鐘服務(wù)器同步所述多個(gè)攝像機(jī)，以分別連續(xù)采集多幀被測對(duì)象的圖像，在每個(gè)攝像機(jī)采集的圖像中檢測、跟蹤被測對(duì)象的人臉，確定人臉的多個(gè)采樣區(qū)域，選出最優(yōu)人臉采樣區(qū)域，并對(duì)所述最優(yōu)人臉采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)。
[0014]本方案還包括音頻變化曲線生成步驟:
[0015]通過語音記錄設(shè)備采集被測對(duì)象的語音信號(hào)；
[0016]根據(jù)所述語音信號(hào)生成音頻變化曲線；
[0017]所述測謊分析步驟根據(jù)心跳變化曲線以及音頻變化曲線判斷被測對(duì)象是否說謊。
[0018]本方案還涉及一種非接觸式測謊系統(tǒng)，包括:
[0019]人臉數(shù)據(jù)采樣模塊，用于通過攝像機(jī)連續(xù)采集多幀被測對(duì)象的圖像；在所述圖像中檢測、跟蹤被測對(duì)象的人臉，確定人臉的采樣區(qū)域；對(duì)所述采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)；
[0020]采樣數(shù)據(jù)處理模塊，用于按RGB通道對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，取G通道的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算G通道的平均值Valueg(i)，取G通道背景部分的采樣數(shù)據(jù)求平均值Valuebg (i)，通過以下公式計(jì)算第i幀去除背景干擾后的人臉G通道的數(shù)值Valuefara (i)，i為幀號(hào)、N為幀數(shù):
[0021]Valueface (i) = Valueg(i)-(Valueg (I)+Valueg (2)+...+Valueg (N))/N
[0022]-(Valuebg(i)-(Valuebg(I)+Valuebg⑵+...+Valuebg(N))/N)；
[0023]對(duì)N幀的Valuefaee⑴數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯濾波處理，消除隨機(jī)噪聲，并對(duì)該數(shù)據(jù)序列進(jìn)行獨(dú)立成分分析，最后進(jìn)行傅里葉變換，取幅度譜最大的頻率作為心率參數(shù)；
[0024]測謊分析模塊，用于根據(jù)所述心率參數(shù)生成被測對(duì)象的心跳變化曲線，并根據(jù)所述心跳變化曲線判斷被測對(duì)象是否說謊。
[0025]所述攝像機(jī)為多個(gè)，所述人臉數(shù)據(jù)采樣模塊還通過一時(shí)鐘服務(wù)器同步所述多個(gè)攝像機(jī)，以分別連續(xù)采集多幀被測對(duì)象的圖像，在每個(gè)攝像機(jī)采集的圖像中檢測、跟蹤被測對(duì)象的人臉，確定人臉的多個(gè)采樣區(qū)域，選出最優(yōu)人臉采樣區(qū)域，并對(duì)所述最優(yōu)人臉采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)。
[0026]本方案還包括音頻變化曲線生成模塊，用于通過語音記錄設(shè)備采集被測對(duì)象的語音信號(hào)，根據(jù)所述語音信號(hào)生成音頻變化曲線；
[0027]測謊分析模塊根據(jù)心跳變化曲線以及音頻變化曲線判斷被測對(duì)象是否說謊。
[0028]本發(fā)明通過圖像檢測或者圖像檢測與音頻檢測相結(jié)合的非接觸式手段進(jìn)行測謊，避免了傳統(tǒng)接觸式測謊手段容易被嫌疑人堤防的問題，測謊準(zhǔn)確率高。
【附圖說明】
[0029]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0030]圖1為本發(fā)明的一種非接觸式測謊方法的流程圖；
[0031]圖2為本發(fā)明的一種非接觸式測謊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如圖1所示，一種非接觸式測謊方法，包括以下步驟:
[0033]S101、人臉數(shù)據(jù)采樣:
[0034]1、通過攝像機(jī)連續(xù)采集多幀被測對(duì)象的圖像。
[0035]2、在上述圖像中檢測、跟蹤被測對(duì)象的人臉，確定人臉的采樣區(qū)域。
[0036]其中，人臉檢測可以通過基于haar的人臉檢測技術(shù)、基于膚色模型的人臉檢測技術(shù)，或者基于特征點(diǎn)的人臉模型技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0037]人臉跟蹤可以通過基于模板匹配的跟蹤技術(shù)、SIFT特征點(diǎn)匹配跟蹤技術(shù)，或者光流、粒子濾波器技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0038]人臉采樣區(qū)域的確定可以通過基于eyedetect的感興趣區(qū)域定位，或者基于橢圓形模板的區(qū)域定位人臉采樣區(qū)域技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
[0039]3、對(duì)采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)。
[0040]較佳的，上述攝像機(jī)為多個(gè)，步驟SlOl通過一時(shí)鐘服務(wù)器同步所述多個(gè)攝像機(jī)，以分別連續(xù)采集多幀被測對(duì)象的圖像，在每個(gè)攝像機(jī)采集的圖像中檢測、跟蹤被測對(duì)象的人臉，確定人臉的多個(gè)采樣區(qū)域，從中選出最優(yōu)人臉采樣區(qū)域，并對(duì)所述最優(yōu)人臉采樣區(qū)域進(jìn)行采樣，獲得采樣數(shù)據(jù)。
[0041]多個(gè)攝像機(jī)定時(shí)的與時(shí)鐘服務(wù)器校時(shí)，保證各相機(jī)在時(shí)間軸上是同步的。
[0042]S102、采樣數(shù)據(jù)處理:
[0043]1、按RGB通道對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分割，取G通道的采樣數(shù)據(jù)計(jì)算G通道的平均值Valueg(i)，取G通道背景部分的采樣數(shù)據(jù)求平均值Valuebg(i)，通過以下公式計(jì)算第i幀去除背景干擾后的人臉G通道的數(shù)值Valuefara (i)，i為幀號(hào)、N為幀數(shù):
[0044]Valueface (i) = Valueg (i)_ (Valueg (I)+Valueg (2)+...+Valueg (N))/N
[0045]- (Valuebg ⑴-(Valuebg(I)+Valuebg⑵+…+Valuebg (N) )/N)；
[0046]2、對(duì)N幀的ValUefaee(i)數(shù)據(jù)進(jìn)行高斯濾波處理，消除隨機(jī)噪聲，并對(duì)該數(shù)據(jù)序列進(jìn)行獨(dú)立成分分析，最后進(jìn)行傅里葉變換，取幅度譜最大的頻率作為心率參數(shù)。
[0047]需要指出的是，人的心臟心臟是個(gè)泵，通過心肌的收縮和舒張來工作。在舒張的時(shí)候，會(huì)將血液從心房中泵出，會(huì)導(dǎo)致全身血管充血變粗，臉部顏色變深，在收縮的時(shí)間，會(huì)將血液泵入心室，導(dǎo)致全身血管血液回流，血管變細(xì)，臉部顏色變淺，本發(fā)明通過人臉臉部顏色深淺變化反映心率跳動(dòng)的周期性變化。
[0048]S103、測謊分析:
[0049]根據(jù)所述心率參數(shù)生成被測對(duì)象的心跳變化曲線，并根據(jù)所述心跳變化曲線判斷被測對(duì)象是否說謊，測謊準(zhǔn)確度高。
[0050]按照時(shí)間軸將心率參數(shù)的變化記錄下來，即可形成心跳變化曲線。
[0051]一個(gè)人在正常說話的時(shí)候，心跳一般是平穩(wěn)的，不會(huì)出現(xiàn)心跳異常，當(dāng)說話者說謊時(shí)，生理上