[发明专利]一种基于线性调频的脉搏测谎方法与装置

说明书

本发明公开了一种基于线性调频的脉搏测谎方法与装置，传感器采用非阵列超声探头发射线性调频的连续信号，线性调频信号具有精确、抗多径、去伪影的优点。结合预失真处理、脉冲压缩、分层反演回波算法，通过各反射回波之间的时延，得到各反射面的位置(深度)；利用超声波在体内的衰减函数，通过迭代的方式反演出发射信号与回波信号在每个反射层的幅值，并计算出每一层反射面的反射系数；反射系数可确定各反射层的组织构成，得到脉搏的深度、频率、幅度等多维度的脉搏信息，从而可为测谎结果的判断提供更多维度的参考。

技术领域

本发明涉及声学探测、信号处理等技术领域，具体涉及一种基于线性调频的脉搏测谎方法与装置。

背景技术

测谎技术是一项犯罪心理测试技术，在侦查工作前期，侦查人员根据初步侦查和调查掌握的情况，发现了嫌疑对象，但尚无确凿证据认定该对象是否犯罪分子，通常采用传唤或拘传的方法，进行正面审查，以排除或肯定犯罪嫌疑。但作案者和无辜者都会极力辩解，否认犯罪，其供述有的一时难以查证或虽能查证但需花费大量时间和经费。这时，若使用测谎技术，就能迅速地排除大量的无辜嫌疑人，筛选出重点嫌疑对象，在条件比较好的情况下还可以直接认定犯罪分子，然后围绕重点嫌疑对象开展审讯和调查，可以事半功倍，大大提高破案效率。

现代科学证实，人在说谎时生理上的确发生着一些变化，有一些肉眼可以观察到，如出现抓耳挠腮、腿脚抖动等一系列不自然的人体动作。还有一些生理变化是不易察觉的，如：呼吸速率和血容量异常，出现呼吸抑制和屏息；脉搏加快，血压升高，血输出量增加及成分变化，导致面部、颈部皮肤明显苍白或发红；皮下汗腺分泌增加，导致皮肤出汗，双眼之间或上嘴唇首先出汗，手指和手掌出汗尤其明显；眼睛瞳孔放大；胃收缩，消化液分泌异常，导致嘴、舌、唇干燥；肌肉紧张、颤抖，导致说话结巴。这些生理参量由于受植物神经系统支配，所以一般不受人的意识控制，而是自主的运动，在外界刺激下会出现一系列条件反射现象。这一切都逃不过测谎仪的“眼睛”。而测谎一般是从三个方面测定一个人的生理变化，即脉搏、呼吸和皮肤电阻，其中脉搏为首位；因此若能得到多维度的脉搏信息，将会提高对测谎结果判断的准确度。

目前的脉搏检测装置主要采用压力、光学传感器感知脉搏，并配合不同类型的机械装置，例如：微型马达、电磁阀、气泵、液压泵装置等，模拟人手获取脉搏的信息。多个专利公开了基于压力、温度传感装置的脉搏检测装置，例如：中国专利，授权号：ZL86107657.3、授权号：CN102411615、申请号：301310629076.6等。其核心均是通过固定在手上的压力传感器感知患者的脉搏信息，采用温度传感器校准压力传感器的误差，然而其仍具有触感类型传感器的一些不足，例如：精度不高；传感器与手腕贴合层度对结果影响较大，需要用高精密度、高成本的气泵和液压装置减小误差。

而超声因其安全、无损等特点被长期用来采集脉搏数据，例如：中国专利，申请号：200610083339.8，借助医用阵列超声三维成像设备，通过获取脉搏的三维图形得到脉搏各种参数；但该方法采用脉冲信号作为探测信号，脉冲信号一般用于成像，并需结合阵列探头使用、且运算过程复杂。

发明内容

本发明的目的是为了实现脉搏信息的准确获取，提供一种基于线性调频的脉搏测谎方法与装置。

本发明的第一个目的可以如下技术方案达到：

一种基于线性调频的脉搏测谎方法，包括如下步骤：

S1、信号预处理：采用非阵列探头发射线性调频的连续信号，线性调频信号具有精确、抗多径、去伪影等特点；并通过幅度加权探头的脉冲响应，使得回波信号的带宽不局限于探头，从而提高轴向分辨力；最后使用Lanczos窗函数作为幅度削减函数降低脉压后的旁瓣；

S2、脉冲压缩：对接收到的反射回波做脉冲压缩处理，以获得峰值功率较高的窄脉冲；并通过加Hanmming窗，降低脉冲压缩后的旁瓣；