本实用新型涉及一种表情分析系统，尤指一种应用于侦查办案过程中的表情识别设备。
背景技术：
目前，在侦查办案场合，办案人员仍旧是基于检测被测者身体得到的皮肤电、胸部呼吸、腹部呼吸、血压等各种生理数据，来分析被测者的心理状态与变化，实现心理的跟踪。但从实际实施中可以看到，当被测者通过视觉、听觉，甚至触觉获得刺激信息，信息经过大脑加工后对外界产生反应，除了从被测者身体的上述各项生理信号表现出来之外，还会以脸部表情的形式来表现，而通过分析人的脸部表情及变化，即可对被测者的内心情绪或思想活动进行有效分析。由此可见，将脸部表情识别设备引入办案现场，势必会大大加强心理跟踪的准确性和真实性。但是，已有的摄像设备大多是固定的，这便需要测试者在摄像过程中站立或保持坐姿的同时目光直视镜头，但办案中的被测者通常会通过转动目光、头部或身体的方式来逃避心理测试，此时摄像设备无法对被测者的面部进行准确对焦及正面拍摄。另外，当被测者佩戴有眼镜，特别是厚镜片、黑色框架的眼镜时，摄像效果会受到严重影响，有碍于后续心理分析。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种表情分析系统，其以基于表情捕获摄像头获得的面部分析结果为主，以基于生理信号采集获得的生理特征为辅助，来全面剖析被测者的面部表情所反映的心理状态与变化，为针对被测者实施心理紧密跟踪提供依据。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种表情分析系统，其特征在于：它包括连接有显示屏的主控设备，主控设备上安装有收发天线，被测者的左前方、右前方各安装有表情捕获摄像设备，被测者身体相应部位佩戴有生理信号检测设备，生理信号检测设备通过收发天线与主控设备无线通讯，表情捕获摄像设备与主控设备有线连接，其中：表情捕获摄像设备包括自动对焦的表情捕获摄像头，表情捕获摄像头安装在左右转动机构上，左右转动机构安装在可上下伸缩的高度调节杆上，高度调节杆通过水平移动机构滑动安装在水平轨道上，表情捕获摄像头的前方安装有环形补偿光源。
所述补偿光源由若干块环状均布的光源片构成，每个光源片均可受控独立发光。
所述表情分析系统还包括替代被测者眼镜的、带有滤光功能的测试眼镜。
本实用新型的优点是：
1、本实用新型一方面通过表情捕获摄像头捕获被测者的面部情绪表达，识别出被测者的面部状态(如左右眼睁开或闭着，嘴巴张开或闭着同时眉毛上扬、放松状态或低垂)、基本情绪(如高兴、悲伤、愤怒、震惊、惊吓、沮丧和平静状态)以及微表情(如轻蔑(嘴角的一边收紧并轻微上扬的表情))等，分析出被测者的情绪状态、兴奋程度等，以及辨别被测者的性别、年龄、种族、面部特征等，另一方面采集被测者的相关生理信号，从而以面部分析结果为主，以生理特征为辅助，来全面剖析被测者的面部表情所反映的心理状态与变化，为针对被测者实施心理紧密跟踪提供依据。
2、在本实用新型中，表情捕获摄像头在被测者通过转动目光、头部或身体来逃避心理测试时，可通过平移与上下左右旋转表情捕获摄像头来实时对准被测者的面部正面，实现始终针对被测者面部中心进行对焦，从而对被测者的面部正面影像实现清晰拍摄，确保表情分析结果的准确性。
3、本实用新型配有带滤光功能的测试眼镜，可有效避免被测者通过佩戴自己的眼镜来躲避测试，也可有效避免因摘下眼镜而使被测者无法看清刺激画面等刺激源的现象发生，确保了办案的顺利进行。
4、在本实用新型中，各生理信号检测设备佩戴方便，舒适感好，信号采集准确、可靠，信号传输干扰小，操作与调试便捷，使用寿命长。
附图说明
图1是本实用新型表情分析系统的组成示意图。
图2是红外血流量检测设备的结构示意图。
图3是动作检测设备的结构示意图。
图4是皮电检测设备的结构示意图。
图5是皮温检测设备的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型表情分析系统包括连接有显示屏20的主控设备10，主控设备10上安装有收发天线30，被测者的左前方、右前方各安装有表情捕获摄像设备60，被测者身体相应部位佩戴有生理信号检测设备，生理信号检测设备通过收发天线30与主控设备10无线通讯，表情捕获摄像设备60与主控设备10有线连接，其中：表情捕获摄像设备60包括自动对焦的表情捕获摄像头61，表情捕获摄像头61安装在可左右转动的左右转动机构(图中未示出)上，左右转动机构安装在可上下伸缩的高度调节杆62上，高度调节杆62通过水平移动机构滑动安装在水平轨道63上，表情捕获摄像头61的前方安装有环形补偿光源65。
在实际使用中，当被测者左右转动头部、身体时，高度调节杆62可通过水平移动机构带动表情捕获摄像头61在水平轨道63上平移，以及表情捕获摄像头61可通过左右转动机构实现水平方向上的左右转动，从而使表情捕获摄像头61的摄像端面可与被测者面部正对，确保清晰拍摄到被测者面部的正面影像。当被测者抬头或低头时，表情捕获摄像头61通过高度调节杆62实现竖直方向上的上下移动，以使表情捕获摄像头61的摄像端面可与被测者面部正对，确保清晰拍摄到被测者面部的正面影像。
另外，两个表情捕获摄像头61的采用还起到了互为补充、综合判断成像，提高影像采集准确性的作用。在实际使用时，两个表情捕获摄像头61可同时采集被测者的影像或者在没有必要开启两个表情捕获摄像头的时候，仅一个表情捕获摄像头61进行采集被测者影像的工作。
在实际设计中，生理信号检测设备可包括检测被测者手腕流经血流量的红外血流量检测设备51、检测被测者身体主躯干和大腿动作的动作检测设备53、检测被测者手指皮肤电信号的皮电检测设备55以及检测被测人手指和手心皮肤温度的皮温检测设备57。
如图2，红外血流量检测设备51包括基座511，基座511的外侧面安装有数码显示屏512，基座511的内侧面设有装配槽515，装配槽515内安装有具有信号处理和通讯功能的红外血流量传感器517，基座511的两端安装有弯度调整块513，两个弯度调整块513之间通过可调节长短的腕带514相连，其中：红外血流量传感器517通过弹簧516固定在装配槽515的槽底；在被测者佩戴红外血流量检测设备51检测血流量之前，红外血流量传感器517伸出装配槽515槽口。红外血流量传感器517与数码显示屏512相连，并可与主控设备10进行无线通讯。数码显示屏512用于显示红外血流量检测的结果数据。
使用时，将红外血流量检测设备51佩戴在手腕上，红外血流量传感器517的检测头朝向待测部位，调节弯度调整块513来配合被测者的手腕宽度，然后通过腕带514将红外血流量检测设备51束紧在手腕上，此时弹簧516被压缩，使得红外血流量传感器517紧抵顶在待测部位，从而红外血流量传感器517通过红外线方式检测流经手腕的血液流量，以基于对血液流量的检测来分析被测者的焦虑、紧张等情绪表现。
如图3，动作检测设备53包括具有中空夹层的方形坐垫531，坐垫531由上垫533和下垫534构成，中空夹层内通过定位短支架固定安装有五个动作传感器532，五个动作传感器532分别位于坐垫531的四个角及中间位置上，所有动作传感器532的感测电极朝上设置且贴于坐垫531的上垫533内壁上，所有动作传感器532与具有信号处理和通讯功能的信号收集器连接，信号收集器可与主控设备10无线通讯，中空夹层内填满填充物，以使被测人感觉不到动作传感器的存在。上述动作传感器532的位置设计，可以准确感测到被测人身体主躯干、大腿的动作，以评断被测者是否具有焦虑、紧张等情绪。
较佳地，在处于坐垫531中间位置的动作传感器532的前、后面还可各设有一个动作传感器，以准确感测被测人是否因恐惧、紧张等情绪而向前移动或向后退缩。
如图4，皮电检测设备55包括绑指带，绑指带由重叠在一起的绒质防滑内层551和外层552构成，外层552设有透气孔和诸如束紧带的束紧部件554，防滑内层551与外层552之间安装有具有信号处理和通讯功能的皮电传感器553，皮电传感器553的感测电极处于防滑内层551上设置的开孔5510位置，即皮电传感器553的感测电极5530通过防滑内层551上的开孔5510而暴露在外，以便被测人带上绑指带后，皮电传感器553的感测电极5530通过开孔5510可与被测人的手指皮肤相接触，以检测诸如皮肤电阻等生理信号。在实际设计中，皮电传感器553还可连接有防脱落蜂鸣器。
在皮电检测设备中，透气孔以及绒质防滑内层551的设计，可以大大提高佩戴舒适度，降低因被测人心理变化之外的原因(如因佩戴不舒服而引起的烦躁等)引起的误差。
如图5，皮温检测设备57包括罩在手指上、具有一开口的手指套571，手指套571通过弹性连接带578与掌心贴片574连接，手指套571内壁上设有具有信号处理和通讯功能的皮温传感器572，皮温传感器572对被测人手指温度变化进行检测，手指套571上开设有若干透气孔573，手指套571的开口边缘处设有束紧带5710，掌心贴片574朝向手掌心的一面设有具有信号处理和通讯功能的皮温传感器576，掌心贴片574的两端均连接有绑带577，两条绑带577通过卡扣5770相连来使掌心贴片574在手掌心位置固定，其中：皮温传感器572、576为采用PT1000铂金电阻作为检测电阻的超高灵敏度温度传感器；掌心贴片574的四周边缘可具有粘性，以使掌心贴片574与手掌心之间产生粘性作用来贴附在手掌心上，或者掌心贴片574朝向手掌心的一面为具有较大摩擦力的粗糙面；掌心贴片574朝向手掌心的一面还可设有测量掌心出汗程度、具有信号处理和通讯功能的湿度传感器575，另外，当被测人心理发生变化时，除了从手部温度直接反映出来之外，还会表现在手指颤抖、抖动等方面，因此手指套571内壁上还可设有测量手指动作、具有信号处理和通讯功能的震动传感器579。
在实际设计中，手指套571由重叠在一起的绒质防滑内层和外层构成，防滑内层与外层之间安装有皮温传感器572，皮温传感器572的感测电极处于防滑内层上设置的开孔5711位置。同样地，掌心贴片574由重叠在一起的绒质防滑内层和外层构成，防滑内层与外层之间安装有皮温传感器576，皮温传感器576的感测电极处于防滑内层上设置的开孔5741位置。
在本实用新型中，红外血流量检测设备51、动作检测设备53、皮电检测设备55和皮温检测设备57均为可充电式设备。
在实际设计中，补偿光源65可由若干块环状均布的光源片构成，每个光源片均可受控独立发光，从而根据实际补光需要来控制相应数量及相应位置的光源片发光，确保拍摄图像具有良好的对比度和亮度。
若被测者需要佩戴眼镜，则其可佩带替代自身原来眼镜、带有滤光功能的测试眼镜70，来确保办案的顺利进行。
使用时，启动本实用新型，在被测者的身上佩戴好相关生理信号检测设备，必要时佩带好测试眼镜70。
测试人员向被测人提出各种相关问题实施刺激。各生理信号检测设备采集被测人的相应生理信号，同时两个表情捕获摄像头61实时对被测者脸部影像进行正面采集。
当主控设备10接收到表情捕获摄像头61传送来的面部信息以及生理信号检测设备传送来的生理信号信息时，主控设备10进行除噪、放大、排除干扰等处理后进行存储，并通过这些信息进行综合数据分析，在获得的面部分析结果基础上，通过分析得到的生理特征来修正面部分析结果，从而完成对被测者的表情剖析。必要时，可通过与主控设备10相连的打印机打印出此被测者的表情结果报表。
本实用新型的优点是：
1、本实用新型一方面通过表情捕获摄像头捕获被测者的面部情绪表达，识别出被测者的面部状态(如左右眼睁开或闭着，嘴巴张开或闭着同时眉毛上扬、放松状态或低垂)、基本情绪(如高兴、悲伤、愤怒、震惊、惊吓、沮丧和平静状态)以及微表情(如轻蔑(嘴角的一边收紧并轻微上扬的表情))等，分析出被测者的情绪状态、兴奋程度等，以及辨别被测者的性别、年龄、种族、面部特征等，另一方面采集被测者的相关生理信号，从而以面部分析结果为主，以生理特征为辅助，来全面剖析被测者的面部表情所反映的心理状态与变化，为针对被测者实施心理紧密跟踪提供依据。
2、在本实用新型中，表情捕获摄像头在被测者通过转动目光、头部或身体来逃避心理测试时，可通过平移与上下左右旋转表情捕获摄像头来实时对准被测者的面部正面，实现始终针对被测者面部中心进行对焦，从而对被测者的面部正面影像实现清晰拍摄，确保表情分析结果的准确性。
3、本实用新型配有带滤光功能的测试眼镜，可有效避免被测者通过佩戴自己的眼镜来躲避测试，也可有效避免因摘下眼镜而使被测者无法看清刺激画面等刺激源的现象发生，确保了办案的顺利进行。
4、在本实用新型中，各生理信号检测设备佩戴方便，舒适感好，信号采集准确、可靠，信号传输干扰小，操作与调试便捷，使用寿命长。
以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。