诚信指数检定系统开发

虚拟仪器技术

　　当今，虚拟仪器技术集成了高效的软件、模块化I/O和可扩展的平台，见图1所示

　　图1 虚拟仪器技术是将高效图形软件、模块化I/O和可扩展平台作有效连接

　　利用虚拟仪器技术，使工程师缩短了开发时间，设计出了更高质量的产品，并且减少了设计成本。

　　基于虚拟仪器技术的诚信指数检定系统

　　今天，随着高科技的发展，用电子测量设备来解决"诚信"的判断与评估问题已成为可能与现实,由此而研发的<<诚信指数检定系统>>是人们可以接受的非接触式与接触式检测技术为主的电子测量设备,它属于特定的测谎应用新技术。

　　<<诚信指数检定系统>>主要应用新型非接触式的热红外成像技术与触摸式高精度压力传感器----硅压阻式传感器(SPRT)相结合的多道检测技术对人体心理状况变化而引发生理指标的检测。这里"诚信"的含义是一种心理状态，而"指数"则是反映心状变化所引起生理指标的变化。它不是传统概念上的接触型测谎仪，是属于测慌技术应用的系统。

　　而虚拟仪器是一种新型图形软件和模块化硬件技术相结合的计算机主流技术。近几年来，己有虚拟仪器开始涉足通信、电子电力、汽车、及工业自动化等各个应用领域，并且已逐步进入司法与安全防范等领域，因而将虚拟仪器技术应用于诚信指数检定是势在必行的新思路。

　　该诚信指数检定仪的用途是多功能测谎监视设备，可用来监视人体面部温度变化与呼吸焦虑程度。其焦虑程度的重要参数：人体面部温度变化、呼吸频率、呼吸的均匀程度以及呼气和吸气之间的间歇，而这些"指数"则是反映心理状态变化所引起生理指标的变化。平静与非正常的情绪通常会导致面部温度变化和呼出长于吸入，二者时间之比的参数，从一个方面揭示出人的焦虑程度，它们都是生理指标的变化程度,却正是人的心理状态，即"诚信"或"诚实"度的反映，则诚信指数检定仪反映出检定仪具有大量的可视信息功能。

　　图2为基于虚拟仪器技术的诚信指数检定系统框图。

　　　　　　　　　　　　　图2 基于虚拟仪器技术诚信指数检定系统框图

　　系统(图2)所示分三大部分，其左边部分为采用新型非接触式或与先进的触摸式压力测量传感器相结合的多道检传感检测头，对人体面部血液微小流通产生的温度变化与人体呼吸焦虑状态等指标进行检测(本文对图中的虹膜特征、语音特征及皮肤湿度、电位等参数变化的检测不作介绍，只是在图中示意画出);其中间部分，为测试部分，应用虚拟仪器技术对采集的图形、数据作分析、判断和评估;最右边部分是测试结果的图文声并茂的监视装置，各种生理指标变化参数通过不同颜色的图形曲线文字在显示屏上显示出来，同时亦可以通过语音或音乐提示。

　　系统组成

　　该诚信指数检定仪是基于图形软件LabVIEW的监测系统，使用NI公司的LabVIEW-7图形化编程平台、PCI-6025E多功能数据采集卡、结合性能优良的热红外成像技术与高精度压力传感器----硅压阻式传感器(SPRT)，以作传感检测部件。

　　*热红外成像技术的探测头与所应用的非制冷焦平面热像仪

　　应用红外探测器探测人体面部的热辐射，根据测得的辐射能量大小，就能知道温度的高低，红外热像仪能被动接收人体面部下血管内血液流动微小变化的红外幅射(即温度变化)，并把这种幅射信号转换成人眼能观察到红外图像。一台灵敏度为0.025℃的热摄像机以每秒30帧的速率获取人的面图像。热成像系统探测到这种变化后把眼睛周围的部位显示成白色。这就是用热成像技术识破说谎者，其准确率达到83%。

　　热红外成摄像头操作处于被动接收状态，不接触人体，也不发出辐射，对人体无任何损害或副作用，即使频繁使用也不会对人体产生不良影响。检测过程快捷，测量精度高，温度分辨率可达0.01-0.03℃、作用距离20cm-5m(国内的);0.0025℃(美国)。

　　高精度压力传感器----硅压阻式传感器(SPRT)见图3与4所示组成全桥式传感器检出技术示意图。

　　图3 用SPRT组成的敏感电桥的四个桥臂对于压力变化有误差+ΔR、-ΔR响应。INP-传感器正信号输出，INM-传感器负信号输出

　　　　　　　　　　　　　　　图4 应用SPRT对呼吸压力检测

　　PCI-6025E多功能数据采集卡

　　有了上面二种非接触与触模式检测技术可充分利用虚拟仪器技术的优势，方便地实现人的面部温度变化与呼吸频率、呼吸的均匀程度以及呼气和吸气之间的间歇等动态生理信号的采集和数据的分析及处理，并显示和打印输出所需图形与数据。为有关监测人士正确判断(测谎)提供正确的依据。而PCI-6025E为多功能数据采集卡，属低价格E系列多功能和高精度数据采集卡(DAQ)：16路单端/8路差分摸拟输入，12位分辨率、200KS/s采样率、200KS/s磁盘写入速度、±0.05到±10V输入范围，最多2路12位模拟输出，最多32条数字I/O线，最多2路24位计数/定时视器，支持Windows 2000/NT/XP/Me/9x和Mac OS的NI-DAQ驱动软件。