[发明专利]一种基于近红外光谱关联模型和视觉防作弊酒驾闭锁系统

说明书

本发明公开了一种基于近红外光谱关联模型和视觉防作弊酒驾闭锁系统。包括近红外光谱检测系统和机器视觉防作弊系统；所述近红外光谱检测系统检测驾驶员的血液酒精浓度；所述机器视觉防作弊系统识别判断驾驶员是否触摸了BAC(血液酒精浓度)传感器，即是否作弊；所述酒驾闭锁系统根据酒精浓度的逻辑判断和是否作弊的逻辑判断来判断驾驶员是否酒驾，如果酒驾，则启动闭锁系统，汽车不能起动，保证安全。本发明应用于汽车，能够大幅减少酒驾的发生，提高交通的安全性，并为用户提供较好的使用体验。

技术领域

本发明涉及驾驶安全领域，尤其涉及一种基于近红外光谱关联模型和视觉防作弊酒驾闭锁系统。

背景技术

研究表明，酒驾导致的车祸比非酒驾引起的多15倍，酒驾已经被各国政府和人民公认为交通事故最危险的因子。许多国家从很早开始就注重酒驾的预防以及惩治，近些年来，我国政府也将酒驾纳入刑法。根据国家标准，每100ml血液中，酒精含量大于20mg小于80mg被定义为酒后驾车，大于等于80mg被定义为醉酒驾车。酒驾会导致疲劳与触觉能力下降，判断与反应能力下降和心理障碍。酒驾闭锁系统就是通过酒精传感器检测驾驶员BAC值来判断车辆能否启动这一过程。目前用于酒驾BAC检测方式主要有两种：呼吸式和血液样本式。呼吸式传感器有精度不高，用户体验不好的缺点。而对于血液样本式来说，它虽然拥有最高的精度，但是会对人体造成创伤，不能进行推广。而从90年代兴起的近红外光谱法与上述方法进行对比后有许多优点：相应速度快、测量精度高以及用户体验好，近红外光谱法在测量人体血液中其他有机物，如葡萄糖和血红蛋白等已经相对成熟。若其能作为一种BAC检测方式将弥补传统方式的不足。

除了政府以外，许多车企也在研发自己的酒驾闭锁系统或者其技术储备，如尼桑和沃尔沃都已经在某些车型上推出酒精钥匙，来检测驾驶员BAC值，来判断车辆是否能够启动。但是它们采用的检测方式都是呼吸式，呼吸式检测血液酒精浓度的方法精度较低，用户的体验较差，每次进行车辆的启动，需要额外增加呼气的操作，很难要求一辆家用轿车在启动之前，需要驾驶员深深吸气，呼气长达三秒以上。此外，防作弊的能力很差。这种酒驾闭锁系统几乎不具有防作弊的能力，完全无法避免其他乘员代替驾驶员或直接利用气球进行酒精含量的测试。有一种是酒精检测，但是基于体液的检测方法成本较高，而且不能实现车辆闭锁，自动化程度低，难以遏制酒驾。有一种是语音识别方法，识别驾驶人员是否酒驾，这种方法很难准确识别是否是驾驶人员，难以高效阻止酒驾事件的发生，而且在酒驾人员声音发生变化后，则彻底无法识别。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种新的酒驾闭锁系统，简单方便检测血液酒精浓度，并且能识别被检测人员是驾驶员本人，确保安全。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是检测驾驶员的酒精含量并保证被检测者是驾驶员本人。

本发明的目的是通过近红外光谱法检测驾驶员的血液酒精浓度，并根据我国法律标准对于该检测者能否驾车给出判断；另一方面需要检测被测者是否作弊，通过人体姿态识别和局部特征识别判断被测者是否是驾驶员。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于近红外光谱关联模型和视觉防作弊酒驾闭锁系统，包括近红外光谱检测系统和机器视觉防作弊系统；所述近红外光谱检测系统检测驾驶员的血液酒精浓度；所述机器视觉防作弊系统识别判断驾驶员是否触摸了BAC(血液酒精浓度)传感器，即是否作弊；所述酒驾闭锁系统根据酒精浓度的逻辑判断和是否作弊的逻辑判断来判断驾驶员是否酒驾，如果酒驾，则启动闭锁系统，汽车不能起动，保证安全。

进一步地，所述近红外光谱检测系统是采用近红外光谱BAC接触式的检测方式。

进一步地，所述近红外光谱检测系统通过实验获得不同BAC对应的近红外漫反射光谱图，并用小波分析法对光谱进行去噪处理，然后使用smooth和zscore函数将去噪后的图像进行标准化，找出酒精的特征波段，最后利用波段范围法和偏最小二乘法对结果进行建模，建立血液酒精浓度检测模型。