一种基于人脸识别的无人值守酒精检测系统的制作方法

本发明属于无人值守酒精检测技术领域，涉及一种基于人脸识别的无人值守酒精检测系统。

背景技术：

2008年世界卫生组织的事故调查显示，大约50%—60%的交通事故与酒后驾驶有关，酒后驾驶已经被列为车祸致死的主要原因。在中国，每年由于酒后驾车引发的交通事故达数万起；而造成死亡的事故中50%以上都与酒后驾车有关，酒后驾车的危害触目惊心，已经成为交通事故的第一大“杀手”。喝酒时酒精的刺激使人兴奋，在不知不觉中就会喝多，当酒精在人体血液内达到一定浓度时，人对外界的反应能力及控制能力就会下降，处理紧急情况的能力也随之下降。对于酒后驾车者而言，其血液中酒精含量越高，发生撞车的几率越大。

通常的酒后驾车的检测有两种方法：一是检测人体的血液酒精浓度，一种是检测呼气酒精浓度。但以上都是时候检测再处罚，那个时候往往可能已经酿成惨祸，无法起到事前预防的效果。

目前市面上的车载酒精检测产品五花八门，包括吹气型、空气感应型、手握型等。吹气型是让驾驶员通过吹气管吹气进行呼气检测；空气感应型一般在座椅靠背安装酒精检测传感器，检测驾驶员口鼻周围的空气中的酒精成分含量从而检测出是否酒驾；手握型酒精传感器是让驾驶员手用握住传感器进行检测。以上三种常见产品在驾驶员自己进行酒精检测时极易进行作弊，可通过让未饮酒人替代进行检测，或者驾驶员戴口罩、或者用织物包裹住传感器等方式逃避检测，无法起到预防、监管的作用。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种基于人脸识别的无人值守酒精检测系统，本发明通过将人脸识别技术与酒精检测装置结合，通过人工智能算法识别待验证人员动作特征，使得待验证人员必须在完成指定动作的情况下进行酒精检测，避免作弊行为的发生，提高无人值守情况下酒精检测的有效性和准确性。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于人脸识别的无人值守酒精检测系统，酒精检测系统包括人脸识别装置、酒精检测装置和数据处理模块；

人脸识别装置用于采集待验证人员面部画面，获取待验证人员动作特征，并形成待验证人员动作数据信息；数据处理模块通过待验证人员动作数据信息分析待验证人员动作特征是否有效；若有效，则酒精检测装置采集检测样本并分析其中的酒精成分含量，数据处理模块通过根据检测样本中酒精成分含量数据进行分析，得出待验证人员是否饮酒。

进一步的，酒精检测发生前，人脸识别装置可采集待验证人员面部画面，获取待验证人员面部特征，并形成待验证人员人脸数据信息；数据处理模块将待验证人员人脸数据信息与已注册的合规人员人脸数据信息进行比对，判断是否为合规人员。

进一步的，已注册的合规人员人脸数据信息可通过人脸识别装置进行离线采集录入，并保存在存储模块中。

进一步的，酒精检测系统连接智能主机，智能主机用于接收酒精检测系统对于待验证人员是否饮酒以及待验证人员身份是否合规的分析结果，并根据预设逻辑对结果进行分析且做出应对措施。

进一步的，智能主机连接显示装置，显示装置根据智能主机发来的指令展示指令要求的内容。

进一步的，应对措施包括报警和/或管制。

进一步的，当待验证人员为驾驶员时，在车辆启动前或行驶过程中，智能主机可通过连接控制装置对车辆采取管制，管制包括锁车和/或限速。若待验证人员身份合规，且待验证人员未饮酒，未启动的车辆则可点火启动，已启动的车辆则可正常行驶；若待验证人员身份不合规，则不进行酒精检测，可直接对车辆进行报警和/或管制。

进一步的，待验证人员的有效动作包括：待验证人员面部画面进入镜头的有效识别区域；待验证人员正对前方持续张嘴呼气且保持足够时间；待验证人员朝吹气管吹气且达到要求的吹气量。

进一步的，酒精检测装置所采用的采集检测样本的方式包括：采集待验证人员口鼻周围空气样本进行酒精含量检测或者待验证人员通过吹气管吹气采样进行酒精含量检测。

前述智能主机可连接监管平台，可上报待验证人员身份不合规或者待验证人员饮酒的报警信息至监管平台。

本发明的有益效果是：

本发明通过将人脸识别技术与酒精检测装置结合，通过人工智能算法识别待验证人员动作特征，首先识别待验证人员身份是否为已注册身份信息的合规人员，再对待验证人员进行酒精检测，可采用采集周围空气进行检测，也可以通过吹气管进行吹气检测等。将现有的检测方法与人脸识别技术结合，检测过程中对待验证人员动作进行识别，提示待验证人员完成指定动作，包括正对前方持续张嘴呼气或者朝吹气管吹气等，在指定动作完成的有效的情况下再进行酒精检测，杜绝了作弊行为的发生，提高无人值守情况下酒精检测的有效性和准确性。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图一；

图2为本发明的系统结构示意图二；

图3为本发明的系统结构示意图三；

图4为本发明的系统结构示意图四；

图5为本发明的系统结构示意图五；

图6为酒精检测验证过程；

图7为人脸验证与酒精检测验证过程。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本申请进行进一步说明，其中：

车载智能主机选用锐明公司的d5型车载智能主机；

显示装置选用锐明公司的tp2型车载交互智能显示屏；

人脸识别装置采用锐明公司的dsm人脸识别智能摄像机；

酒精检测装置采用智骋牌cheetah-1型酒精检测仪；

报警装置采用vexg公司的ve-js103型声光报警器。

实施例1

本实施例提供一种基于人脸识别的无人值守酒精检测系统，如图1所示，酒精检测系统包括人脸识别装置、酒精检测装置和数据处理模块；人脸识别装置用于采集待验证人员面部画面，获取待验证人员动作特征，并形成待验证人员动作数据信息；数据处理模块通过待验证人员动作数据信息分析待验证人员动作特征是否有效；若有效，则酒精检测装置采集检测样本并分析其中的酒精成分含量，数据处理模块通过根据检测样本中酒精成分含量数据进行分析，得出待验证人员是否饮酒。

酒精检测发生前，人脸识别装置可采集待验证人员面部画面，获取待验证人员面部特征，并形成待验证人员人脸数据信息；数据处理模块将待验证人员人脸数据信息与已注册的合规人员人脸数据信息进行比对，判断是否为合规人员。如图2所示，已注册的合规人员人脸数据信息可通过人脸识别装置进行离线采集录入，并保存在存储模块中。如图3所示，酒精检测系统连接智能主机，智能主机用于接收酒精检测系统对于待验证人员是否饮酒以及待验证人员身份是否合规的分析结果，并根据预设逻辑对结果进行分析且做出应对措施。智能主机连接显示装置，显示装置根据智能主机发来的指令展示指令要求的内容。应对措施包括报警和/或管制。

如图4、5所示，当待验证人员为驾驶员时，在车辆启动前或行驶过程中，智能主机可通过连接控制装置对车辆采取管制，管制包括锁车和/或限速。若待验证人员身份合规，且待验证人员未饮酒，未启动的车辆则可点火启动，已启动的车辆则可正常行驶；若待验证人员身份不合规，则不进行酒精检测，可直接对车辆进行报警和/或管制。待验证人员的有效动作包括：待验证人员面部画面进入镜头的有效识别区域；待验证人员正对前方持续张嘴呼气且保持足够时间；待验证人员朝吹气管吹气且达到要求的吹气量。酒精检测装置所采用的采集检测样本的方式包括：采集待验证人员口鼻周围空气样本进行酒精含量检测或者待验证人员通过吹气管吹气采样进行酒精含量检测。若待验证人员身份合规，且待验证人员未饮酒，未启动的车辆则可点火启动，已启动的车辆则可正常行驶；若待验证人员身份不合规，则不进行酒精检测，可直接对车辆进行报警和/或管制。前述智能主机可连接监管平台，可上报待验证人员身份不合规或者待验证人员饮酒的报警信息至监管平台。

若采集待验证人员口鼻周围空气样本进行酒精含量检测，则通过人脸识别装置识别待验证人员是否按要求正对前方持续张嘴呼气并保持足够时间，因人脸识别装置与酒精检测装置固定在一起，该方法限定了待验证人员面部与人脸识别装置之间的空间距离（即限定了待验证人员面部与智骋牌cheetah-1型酒精检测仪之间的距离），可根据算法得出待验证人员脸部与酒精检测装置之间随者空间距离变化，而导致空气中酒精分子含量衰减的数值，从而得出检测结果为酒驾的数值范围，再通过实际检测结果判断待验证人员是否为酒驾。若通过吹气管吹气采样进行酒精含量检测，则通过人脸识别装置识别待验证人员是否朝吹气管吹气并达到要求的吹气量，若待验证人员发生遮挡脸部、多人出现在镜头中、动作不合格等都无法进行酒精检测，只有当检测出待验证人员动作有效，酒精检测装置采集的样本才有效，检测结果才可靠。

报警方式可以是声光报警、画面显示报警、语音报警、文本显示报警，声光报警由声光报警器（vexg公司的ve-js103型声光报警器）发出，语音报警、文本显示报警或画面显示报警报警通过显示装置（锐明公司的tp2型车载交互智能显示屏）发出。

智能主机接收分析结果后，做出的应对包括：若待验证人员身份合规则进行酒精检测，若待验证人员身份不合规则进行报警或车辆管制；若待验证人员未饮酒则正常启动或继续行驶，若待验证人员饮酒则进行报警或对车辆进行管制。智能主机可通过车辆ecu或者其他控制油路或控制电路的控制模块对车辆进行锁车或限速管制。

本实施例通过将人脸识别技术与酒精检测装置结合，通过人工智能算法识别待验证人员动作特征，首先识别待验证人员身份是否为已注册身份信息的合规人员，再对待验证人员进行酒精检测，可采用采集周围空气进行检测，也可以通过吹气管进行吹气检测等。将现有的检测方法与人脸识别技术结合，检测过程中对待验证人员动作进行识别，提示待验证人员完成指定动作，包括正对前方持续张嘴呼气或者朝吹气管吹气等，在指定动作完成的有效的情况下再进行酒精检测，杜绝了作弊行为的发生，提高无人值守情况下酒精检测的有效性和准确性。

实施例2

本实施例还提供一种基于人脸识别的无人值守酒精检测方法，如图6所示，包括如下具体步骤：

（一）验证准备：待验证人员面部正对人脸识别装置；

（二）验证过程：

提示待验证人员调整距离使得面部画面进入人脸识别装置的镜头的有效识别区域，待验证人员根据提示做出指定动作，数据处理模块识别待验证人员动作是否有效，若有效则酒精检测装置采集样本并检测其中酒精成分含量，判断待验证人员是否饮酒；

若待验证人员动作无效，则继续捕捉待验证人员动作。

进一步的，还包括步骤（三）结果判断：

若酒精检测结果为待验证人员饮酒，则验证未通过；

若酒精检测结果为待验证人员未饮酒，则验证通过。

进一步的，当待验证人员为驾驶员时，在驾驶车辆过程中，还包括步骤（四）持续验证：

（a）离开验证：

若待验证人员人脸离开镜头的有效识别区域后再次返回，则提醒进行持续酒精检测；

（b）停车验证：

若车辆状态由静止变为行驶，则提醒进行持续酒精检测；

（c）持续酒精检测识别为待验证人员饮酒则进行报警或车辆管制；

识别待验证人员未饮酒则正常行驶。

前述指定动作包括正对前方持续张嘴呼气的动作且保持足够时间，或者朝吹气管吹气的动作且达到要求的吹气量。

前述酒精检测装置采集样本方式包括采集待验证人员口鼻周围空气样本进行酒精含量检测或者待验证人员通过吹气管吹气采样进行酒精含量检测。

前述报警方式包括声光报警、画面显示报警、语音报警、文本显示报警。

前述车辆管制方式包括锁车和/或限速。

实施例3

本实施例还提供一种基于人脸识别的无人值守酒精检测方法，如图7所示，包括如下具体步骤：

包括如下具体步骤：

（一）验证准备：待验证人员面部正对人脸识别装置；

（二）开始验证：

（a）人脸验证:提醒待验证人员调整距离使得面部画面进入镜头的有效识别区域，人脸识别装置获取待验证人员面部特征，并形成待验证人员人脸数据信息；数据处理模块通过人脸数据信息判断待验证人员是否为已注册合规人员；

（b）酒精检测:待验证人员根据提示做出指定动作，人脸识别装置获取待验证人员动作特征，形成待验证人员动作数据信息；所述数据处理模块通过动作数据信息分析待验证人员动作是否有效，若有效则酒精检测装置采集样本检测其中酒精成分含量，判断待验证人员是否饮酒；

若待验证人员动作无效，则继续捕捉待验证人员动作。

进一步的，还包括步骤（三）结果判断：

（a）若人脸验证未通过，则提醒重新进行人脸验证；

（b）若人脸验证为合规人员，则进行下一步酒精检测；

（c）若酒精检测结果为待验证人员饮酒，则验证不通过；

（d）若酒精检测结果为待验证人员未饮酒，则验证通过。

进一步的，待验证人员为驾驶员时，在驾驶车辆过程中，还包括步骤（四）持续验证：

（a）离开验证：

若待验证人员人脸离开镜头的有效识别区域后再次返回，则提醒进行人脸持续验证；

（b）停车验证：

若车辆状态由静止变为行驶，则提醒进行人脸持续验证；

（c）人脸持续验证识别为非初始待验证人员则进行报警或车辆管制；识别为初始待验证人员则验证通过，正常行驶。

前述指定动作包括正对前方持续张嘴呼气的动作且保持足够时间，或者朝吹气管吹气的动作且达到要求的吹气量。

前述酒精检测装置采集样本方式包括采集待验证人员口鼻周围空气样本进行酒精含量检测或者待验证人员通过吹气管吹气采样进行酒精含量检测。

前述步骤（二）中“（a）人脸验证”，当人脸识别装置获取待验证人员面部特征时，待验证人员需调整距离使得面部画面按要求进入镜头的有效识别区域。

前述报警方式包括声光报警、画面显示报警、语音报警、文本显示报警。

前述车辆管制方式包括锁车和/或限速。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。