基于环境光线下快速对涉毒人员的检测方法及手持毒检仪与流程

1.本发明涉及警用设备技术领域，具体是基于环境光线下快速对涉毒人员的检测方法及手持毒检仪。


背景技术：

2.毒品吸食成瘾者从严格意义上来说是一种脑疾病患者。眼睛的动态变化过程中包含着大量的科学信息，科学准确地获取这些数据并进行有效地分析判别是进行毒品吸食者界定的技术关键。瞳孔对光刺激反应灵敏，当用光线(例如聚焦的手电筒光线)照射时，瞳孔立即缩小，光源移开后瞳孔迅速恢复原状。当用光线刺激一侧瞳孔时，该侧瞳孔缩小，移去光线后瞳孔又复原，称为直接对光反射。若用不透光物隔开两眼(例如使用隔板、手掌)，用光线照射一侧瞳孔时，另一侧瞳孔也会立即缩小，称为间接对光反射。通常双眼的直接和间接对光反射是同时的、等幅的。瞳孔对光反射是一种非条件神经反射过程，难以受到主观因素的干扰。目前已知的对光反射神经传导通路是：瞳孔的舒缩受瞳孔开大肌和瞳孔括约肌支配，前者引起瞳孔的扩大，受交感神经的支配，后者兴奋使瞳孔缩小，受副交感神经的支配。在对光反射的瞳孔缩小阶段，主要受副交感神经支配，在舒张阶段和瞳孔暗适应主要受交感神经支配。
3.涉嫌吸毒人员通孔检测仪正是基于这一原理检测，利用阿片类毒品吸食成瘾人员对特定光波长和光强度产生特异性瞳孔动态变化的特点，快速检测出阿片类涉嫌吸毒成瘾人员和阿片类吸毒人员的生理依赖程度及对毒品的渴求程度。例如昆明依利科特科技有限公司的型号sml的涉嫌吸毒人瞳孔检测仪。目前，已推出手持式非接触式的涉嫌吸毒人瞳孔检测仪，但由于具有距离限制，存在影响检测成功率的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种能提高非接触式检测率的解决手段和相应的设备产品，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.基于环境光线下快速对涉毒人员的检测方法，包括对待检人员的眼部信息扫描，获得瞳孔特征图像，获取当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息后进行是否为涉毒人员判定，眼部信息扫描时，还包括以下步骤：
7.s1、获取当前待检人员脸部到检测仪之间的距离信息；
8.s2、获取当前待检人员周围的环境光亮度信息数据；
9.s3、将所述距离信息和环境光亮度信息数据传输至中央处理器；
10.s4、获取当前待检人员的当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息后，结合所述距离信息和环境光亮度信息数据，得到当前待检人员的瞳孔及眼部的精准信息，基于瞳孔及眼部的精准信息进行是否为涉毒人员判定。
11.进一步的，其中，通过光线传感器获取当前待检人员周围的环境光亮度信息数据；
通过距离传感器获取当前待检人员脸部到检测仪之间的距离信息。
12.进一步的，所述光线传感器用于检测待检人员脸部区域的光照强度信息。
13.进一步的，所述步骤s2中，还包括：当待检人员脸部到检测仪之间的距离信息小于30cm时，才获取当前待检人员周围的环境光亮度信息数据。
14.进一步的，所述步骤s2中，还包括：多次获取当前待检人员脸部区域的光照强度信息，当距离传感器检测到的距离信息小于30cm时，记录此时光线传感器获取到的光照强度信息i1，在距离传感器检测到的距离信息小于5cm之前，每间隔0.3～1.0秒之间记录一次光线传感器获取到的光照强度信息in，当获取到当前待检人员的当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息后，将所有的光照强度信息in取平均值作为当前待检人员周围的环境光亮度信息数据传输至中央处理器；
15.若距离传感器检测到的距离信息再次超过30cm时，删除此前获取到的所有光照强度信息in，并停止获取当前待检人员脸部区域的光照强度信息。
16.进一步的，获取到当前待检人员脸部区域的光照强度信息in时，同时获取同一时刻下距离传感器检测到的距离信息ln；中央处理器通过距离信息ln计算出检测仪距离被检测者的眼部距离信息，根据该距离信息换算出被检测者的瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息的精确大小值；结合当前待检人员脸部区域的光照强度信息in，计算出在该光照强度下正常瞳孔的尺寸数据、眼部特征数据的标准数据，将被检测者的瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息的精确大小值与所述标准数据比对，得出是否涉毒的判定。
17.进一步的，所述步骤s4中，还包括：
18.获取当前待检人员的当前眼部内的充血程度信息；
19.将获取的当前待检人员的当前眼图像信息进行精神萎靡度判断和眼部疾病特征比对；
20.将所述充血程度信息、精神萎靡度判断结果、是否具有眼部疾病特征，作为进行是否为涉毒人员判定的判定因素。
21.本发明的另一方面，基于环境光线下快速对涉毒人员的手持毒检仪，包括检测仪壳体，位于检测仪壳体前面板上的摄像镜头、与摄像镜头连接的中央处理器，在壳体前面板上安装有距离传感器和光线传感器，距离传感器和光线传感器连接至中央处理器。
22.进一步的，所述距离传感器为红外测距传感器，包括红外信号发射器和接收二极管；或所述距离传感器为超声波测距传感器；或所述距离传感器为激光测距传感器；所述摄像镜头为低照度彩色摄像机，能捕获全波段可见光，以及波长700-1300nm范围内的红外光。
23.进一步的，壳体前面板上安装有一块前置显示屏，前置显示屏的下方为距离传感器，上方为光线传感器，左右两侧各为一颗摄像镜头，所述前置显示屏用于显示图像或提示语。
24.进一步的，所述快速手持快速涉毒检测仪还包括向下延伸的手柄，手柄内置为整个检测仪供电的蓄电池，所述检测仪壳体前面板上部安装有向前延伸的遮光罩。
25.进一步的，所述摄像镜头周围还分布有若干颗红外光补光辅助灯，所述检测仪壳体的后面板上开设有后置液晶显示屏，后置液晶显示屏连接至处理器，显示检测参数和检测结果、记录。
26.本发明的工作原理介绍：人体眼睛的瞳孔大小，会随着外界环境光的大小发生变
化，为了获得精准的瞳孔正常大小标准数值，应当参考环境光亮度对瞳孔大小的影响，因此，本发明引用了光线传感器来获取被测人员的当前环境光线，且并非直接获取周围的环境光，而是获取短距离内被测人员的脸部区域的光照强度信息，从而可以获取到最接近瞳孔所在周围环境光的光照度数据，同时，配合距离传感器将检测出来的检测仪与被测人员眼部之间的距离值，基于距离大小导致的成像距离大小之间的关系，可以精准的计算出被测人员在当前距离下瞳孔和眼部特征的最接近真实的大小数据值，解决了非接触式检测时，因检测距离不固定而导致的数据误差偏移造成的检测成功率问题。
27.本发明与现有技术相比，具有的技术效果：
28.(1)接入距离传感器后，解决了检测距离的限距问题，可以在适当的距离内完成非接触式的涉毒瞳孔信息获取，降低了使用时的限制条件，可以在一定区域内完成检测，且能够提高检测精准度，提高了检测仪的实用性。
29.(2)加入光线传感器后，解决了使用环境限制，无论是在高亮的室外、阳光下检测，还是在夜晚、昏暗的环境下进行检测工作，扩大了使用时段，具有全时段使用的功能，基于不同的环境光光照度，能根据相应的光照度获得标准的瞳孔数值，从而能够提高比对的精准性，提高检测仪的适用面和可靠性。
附图说明
30.图1为基于环境光线下快速对涉毒人员的手持毒检仪的结构侧视图；
31.图2、图3为基于环境光线下快速对涉毒人员的手持毒检仪的结构立体图；
32.图4为检测仪壳体的结构立体图；
33.图5为基于环境光线下快速对涉毒人员的手持毒检仪的结构后背部立体图；
34.其中：1—检测仪壳体、2—摄像镜头、3—前置显示屏、4—距离传感器、5—光线传感器、6—手柄、7—遮光罩、8—红外光补光辅助灯、9—后置液晶显示屏、10—前面板、11—检测启动键。
具体实施方式
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
36.实施例1：基于环境光线下快速对涉毒人员的检测方法，包括对待检人员的眼部信息扫描，获得瞳孔特征图像，获取当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息后进行是否为涉毒人员判定，眼部信息扫描时，还包括以下步骤：
37.步骤s1、获取当前待检人员脸部到检测仪之间的距离信息；
38.步骤s2、获取当前待检人员周围的环境光亮度信息数据；
39.步骤s3、将所述距离信息和环境光亮度信息数据传输至中央处理器；
40.步骤s4、获取当前待检人员的当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息后，结合所述距离信息和环境光亮度信息数据，得到当前待检人员的瞳孔及眼部的精准信息，基于瞳孔及眼部的精准信息进行是否为涉毒人员判定。
41.其中，通过光线传感器5获取当前待检人员周围的环境光亮度信息数据；通过距离传感器4获取当前待检人员脸部到检测仪之间的距离信息。光线传感器5用于检测待检人员脸部区域的光照强度信息。
42.优选地，在步骤s2中，还包括：当待检人员脸部到检测仪之间的距离信息小于30cm时，才获取当前待检人员周围的环境光亮度信息数据。
43.实际使用时，启动本快速涉毒检测仪，将其靠近被检测人员的脸部，高度位置与被监测人的眼部位置相平行对正，此时，距离传感器4检测到被检测人员的脸部到检测仪之间的距离，即距离信息ln，随后立即通过光线传感器5获取被检测人员脸部区域所产生的反光，得到此时该检测人员脸部区域的光照亮度的强弱信息，即环境光亮度信息数据in，同时，将ln和in均传输至中央处理器，该过程中，同步获取被检测人员当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息，也传输至中央处理器，中央处理器接收到上述几个数据指标后，根据被检测人员的远近大小距离信息ln，结合实际得到的瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息，通过近大远小的实际大小值变化，能够换算得到真实的瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息，即，能根据物体形状大小随距离变化的系数公式进行换算，例如，传感器中获取到的图片中人眼尺寸大小为a，距离信息ln，系数公式c，则能够获得实际标准下人眼尺寸大小应当为a*c的值，换算后的数值即为标准状态下的眼部尺寸大小；从而无需将目镜紧贴至被检测人的眼部进行检测，也能获取得到真实的眼部数据，实现了无接触式检测；并结合了可见光亮度信息，即环境光对人眼瞳孔的影响因素，在不同环境光线的强弱下，人眼瞳孔的大小均有变化，获取环境光线的数据，也是精细化瞳孔在当前环境光下的标准瞳孔应有大小值的一个关键因素，本发明同时考虑了距离因素和可见光因素，对获取的眼部信息的影响，进行优化换算，解决了非接触式检测过程中的不精准和识别率问题，更好的提高了检测过程的稳定性和精准性，满足了快速精准的非接触式涉毒检测。
44.优选地，在步骤s2中，还包括：多次获取当前待检人员脸部区域的光照强度信息，当距离传感器4检测到的距离信息小于30cm时，记录此时光线传感器5获取到的光照强度信息i1，在距离传感器4检测到的距离信息小于5cm之前，每间隔0.3～1.0秒之间记录一次光线传感器5获取到的光照强度信息in，当获取到当前待检人员的当前瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息后，将所有的光照强度信息in取平均值作为当前待检人员周围的环境光亮度信息数据传输至中央处理器；若距离传感器4检测到的距离信息再次超过30cm时，删除此前获取到的所有光照强度信息in，并停止获取当前待检人员脸部区域的光照强度信息。实际使用中，为了避免电能消耗，在距离传感器4检测到的距离信息大于30cm时，不启动本检测仪的光线传感器5和检测目镜中的摄像镜头2；使设备及时在开机状态下也保持待机状态，低能耗运行，节省电量；实际使用时，也可能因为环境关系，灯光亮度出现异常情况，因此，在准备进行检测的前期，不断获取多个光照强度信息，在进行拍照获取眼部信息后，根据综合的环境光线来作为判断基准，可以达到测光的精确性和代表性，进一步提高检测的精准性。
45.具体计算过程如下：获取到当前待检人员脸部区域的光照强度信息in时，同时获取同一时刻下距离传感器4检测到的距离信息ln；
46.中央处理器通过距离信息ln计算出检测仪距离被检测者的眼部距离信息，根据该距离信息换算出被检测者的瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息的精确大小值；
47.结合当前待检人员脸部区域的光照强度信息in，计算出在该光照强度下正常瞳孔的尺寸数据、眼部特征数据的标准数据，将被检测者的瞳孔尺寸特征信息和眼部尺寸信息的精确大小值与所述标准数据比对，得出是否涉毒的判定。
48.实施例2：在实施例1的基础上，于步骤s4中，加入以下步骤：
49.获取当前待检人员的当前眼部内的充血程度信息；
50.将获取的当前待检人员的当前眼图像信息进行精神萎靡度判断和眼部疾病特征比对；
51.将所述充血程度信息、精神萎靡度判断结果、是否具有眼部疾病特征，作为进行是否为涉毒人员判定的判定因素。
52.优选地：获取当前待检人员的当前眼部内的充血程度信息时，获取待检人员的两只眼睛的眼睛图像信息，识别两只眼睛中，充血区域的位置是否相同，充血的程度是否相同，位置相同，程度相同，其眼部充血程度信息作为判断是否是涉毒人员的依据之一；
53.进行精神萎靡度判断时，通过图像识别技术获取瞳孔区域眼部信息的前后持续时间内的至少五张动态图像，比对所有动态图像中，瞳孔不整显示的数量，若数量超过20％以上，60％以下的，则判断为精神萎靡度中度，若数量超过60％，则判断为精神萎靡度高，数量低于20％的，精神萎靡度为低；所述瞳孔不整，是指瞳孔被上眼皮遮挡的情况。
54.眼部疾病特征，例如，通过眼部图像信息，提取特征后，比对眼部疾病特征的数据库，特征一致的，则为眼部疾病特征，例如眼结膜炎等。
55.经过实施例1中，结合距离信息、光照度信息得出的精确眼部信息和眼部特征数据后，判断为涉毒人员的，进一步获取充血程度信息，若充血程度超过预设值，则可进一步提供涉毒种类的显示或提示，如涉嫌吸食大麻，若精神萎靡度超过中度，则提示高概率涉嫌吸毒。
56.实施例3：基于实施例1中描述的检测方法设计的基于环境光线下快速对涉毒人员的手持毒检仪，如图1～5所示，包括检测仪壳体1，位于检测仪壳体1前面板10上的摄像镜头2、与摄像镜头2连接的中央处理器，在壳体前面板10上安装有距离传感器4和光线传感器5，距离传感器4和光线传感器5连接至中央处理器。
57.距离传感器4为红外测距传感器，包括红外信号发射器和接收二极管；或所述距离传感器4为超声波测距传感器；或所述距离传感器4为激光测距传感器；所述摄像镜头2为低照度彩色摄像机，能捕获全波段可见光，以及波长700-1300nm范围内的红外光。
58.壳体前面板10上安装有一块前置显示屏3，前置显示屏3的下方为距离传感器4，上方为光线传感器5，左右两侧各为一颗摄像镜头2，所述前置显示屏3用于显示图像或提示语。便于吸引被检测人员的目光，使其正视且稳定注视一段时间，快速手持快速涉毒检测仪还包括向下延伸的手柄6，手柄6内置为整个检测仪供电的蓄电池，所述检测仪壳体1前面板10上部安装有向前延伸的遮光罩7。手柄6上安装有检测启动键11，检测启动键11连接至中央处理器，用于启动相应的检测程序。
59.摄像镜头2周围还分布有若干颗红外光补光辅助8灯，所述检测仪壳体1的后面板上开设有后置液晶显示屏9，后置液晶显示屏9连接至处理器，显示检测参数和检测结果、记录。在光线不足的情况下，可以开启红外光补光辅助8灯，提高摄像镜头2的图像识别速度和清晰度；
60.距离传感器4为红外测距传感器，包括红外信号发射器和接收二极管；或所述距离传感器4为超声波测距传感器；或所述距离传感器4为激光测距传感器。
61.摄像镜头2为低照度彩色摄像机，能捕获全波段可见光，以及波长700-1300nm范围内的红外光。
62.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。