CN202960534U - 红外热成像心理测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及心理测试仪领域，特别是一种红外热成像心理测试仪，包括壳体和设置在所述壳体内部依次相连的生理参数转换电路2、阻抗匹配电路4、放大滤波电路5、AD采样电路6、单片机主控电路7，所述壳体内还设有与单片机主控电路7相连的红外数据接收转化电路3，所述心理测试仪还包括红外热成像传感器。本实用新型的心理测试仪有效检出率高，在红外数据与传统测试仪器同步采集数据的一致性方面，通过同步采集对照分析，一致性良好，且存在较强的互补作用。本实用新型的心理测试仪有效弥补了传统测试方法的不足，提高了测试的效率和准确率。

Description

红外热成像心理测试仪

【技术领域】

本实用新型涉及心理测试仪领域，特别是一种具有红外热成像心理测试仪。

【背景技术】

心理测试仪又称测谎仪（Polygraph），是一种记录多项生理反应的仪器，在犯罪调查中可用于协助侦讯，以获得受询问者的心理状况，从而判断其是否涉及刑案。其原理建立在人在说谎时生理上会发生一系列不能自控的变化，包括一些难以用肉眼观察到的生理状况，例如呼吸速率和血容量异常、脉搏加快、血压升高、血输出量增加及成分变化、皮下汗腺分泌增加、瞳孔放大、胃收缩和/或肌肉紧张等。

现代测谎仪通常由传感器、主机和微机组成。其中，传感器与人的体表连接，用于采集人体生理参量的变化信息；主机是电子部件，将传感器所采集的模拟信号经过处理转换成数字信号；微机将输入的数字信号进行存储、分析、显示，获得测谎结果。

红外线是从物质内部发射出来，物质的运动是产生红外线的根源。红外辐射的物理本质是热辐射，其辐射量主要由这个物体的温度和材料本身的性质决定，特别是热辐射的强度取决于辐射体的温度。红外热像仪可以把表面的温度分布转化为人眼可见的图像。

另一方面，有研究表明许多情绪伴随着特殊的生理的、生物化学的和行为的反应。面部表情是有关潜在情绪状态的最丰富的信息之源，通过利用面部肌肉活动的模式可以发现人类情绪的额外信息。某些面部表情是不受意志控制的，这引导着研究者去研究如下的可能性：面部表情也许会泄露出谎言。

温度记录法就是用于测量来自人体的辐射能或自然热（红外线）的技术。通过使用红外线测定技术，可以不用直接接触皮肤而对体表进行大面积测量。皮表温度受到潜在的肌肉活动以及微血管循环的变化的影响，肌肉活动的增强导致流入周围肌肉中的小动脉的血液的增加，这些变化还伴随着散热量的增加。

除了有面部肌肉活动引起的皮表温度变化外，由身体放热和尴尬所引起的脸红也涉及到交感神经性血管的扩张和收缩。来自面部的热分布状态也受到面部出汗（比如脸红）的影响，面部出汗是被自主神经***中的交感神经所控制的。

【发明内容】

[要解决的技术问题]

本实用新型的目的是解决现有技术的缺陷，提供一种通过获取受试者面部和身体温度变化的心理测试仪。

[技术方案]

为了实现上述目的，本实用新型提供一种红外热成像心理测试仪，包括壳体和设置在所述壳体内部依次相连的生理参数转换电路2、阻抗匹配电路4、放大滤波电路5、AD采样电路6、单片机主控电路7，所述壳体内还设有与单片机主控电路7相连的红外数据接收转化电路3，所述心理测试仪还包括设置在壳体外部的传感器1，所述传感器1与生理参数转换电路2相连，所述单片机主控电路7具备微控制器和标准数据输出端，其特征在于所述传感器1包含红外热成像传感器，所述红外热成像传感器与红外数据接收转化电路3相连。

根据一种优选的实施方式，所述传感器还包括呼吸传感器、皮电传感器、血容量传感器、血压传感器、动作传感器和声音传感器。所述呼吸传感器、皮电传感器、血容量传感器、血压传感器、动作传感器和声音传感器的信号输出端与所述生理参数转换电路2相连。

通过皮肤电反应、呼吸或血压等进行心理测试是本领域现有技术，有大量公开文献详细记录其检测原理及手段，这些检测通道的传感器也是本领域常用的、市场上能够购买获得的产品。使用时，例如将皮电传感器、呼吸传感器或血压传感器等放置/粘贴/固定在被测人的手指/上臂部位，用于采集相关人体生理信号。

根据另一种优选的实施方式，所述红外热成像传感器通过机械臂与所述壳体连接。

特别优选地，所述红外热成像传感器是最小可辩温度分辨率为0.1℃的红外热成像传感器。

根据本实用新型的一种优选的实施方式，所述阻抗匹配电路4是电压跟随器电路；所述放大滤波电路5是同相比例放大器。

优选地，所述AD采样芯片6具有串行总线，所述串行总线与单片机主控电路7的微控制器的引脚相连。

在本实用新型中，所述生理参数转换电路、红外数据接收转化电路、阻抗匹配电路、放大滤波电、AD采样电路和单片机主控电路均为现有的常见电路设置，本领域技术人员无需创造性劳动即可重复实施。

在本实用新型中，所述标准数据输出端是USB端口、蓝牙端口、红外数据端口或串行总线，用于连接单片机微控制器与上位机（PC，以实现本实用新型的心理测试仪与PC主机之间的通讯。

在本实用新型范围中，术语“上位机”包括通用计算机和安装在所述计算机中的必要软件。上位机能够实现的功能包括接收来自心理测试仪的输出信号，将这些输出信号以曲线或图表形式显示在显示设备中，供工作人员评价被测人的心理状态。所述上位机和相关软件均为现有技术，是本领域技术人员能够不付出创造性劳动而实现的。在本实用新型中不再赘述。

在本实用新型中，单片机主控电路7采用单片机构成，它能过对本实用新型的心理测试仪中的各电路进行控制，收集最终获得的数据并转换成PC可识别的数据，传输到上位机，供进一步处理或判断。

在本实用新型中，红外数据接收转化电路3能够实时获取红外热成像传感器生成的数据，将所得数据进行处理，然后将数据传输给单片机主控电路7。

根据一种特别优选的实施方式，所述心理测试仪还包括座椅。

通过热成像获得受试者面部皮表温度的实时变化，特别是被测人的眼眶周围和前额中央。使用时，将红外热成像传感器对准被测人的面部，距离保持30cm左右，并使两者的平面保持平行状态。被测人所坐的测试仪有头枕，可以使被测人的头部相对舒服，并在一定时间内保持不动。测试时对被测人面部皮表温度进行采集，同时用心理测试题目库对被测人进行测试。

大量的实验和实战数据表明，本实用新型的心理测试仪有效检出率高，在红外数据与传统测试仪器同步采集数据的一致性方面，通过同步采集对照分析，一致性良好，且存在较强的互补作用。本实用新型的心理测试仪有效弥补了传统测试方法的不足，提高了测试的效率和准确率。

此外本实用新型结构简单，制造成本较低，广泛适用多种行业。

【说明书附图】

图1为本实用新型的模块图；

图2为本实用新型的产品示意图。

其中，1、传感器；2、生理参数转换电路；3、红外数据接收转化电路；4、阻抗匹配电路；5、放大滤波电；6、AD采样电路；7、单片机主控电路；8、PC。

【具体实施方式】

通过下面给出的本实用新型具体实施例可以进一步清楚地理解本实用新型，但这些实施例不是对保护范围的限制。

在壳体中安装依次电相连的生理参数转换电路2、阻抗匹配电路4、放大滤波电路5、AD采样电路6和单片机主控电路7，除红外热成像传感器以外的其他传感器如呼吸传感器、皮电传感器、血容量传感器、血压传感器、动作传感器和声音传感器的信号输出端均连接到生理参数转换电路2。红外数据接收转化电路3、红外热成像传感器等固定在机械臂上，红外数据接收转化电路3的数据输出端还连接到单片机主控电路7。

机体的电路集中安装在座椅下部或后部。使用时，受试者坐在座椅上，头靠椅背。将红外热成像传感器对准受试者面部，平行距离30cm左右进行测试。通过热成像获得受试者面部皮表温度的实时变化，特别是被测人的眼眶周围和前额中央。使用时，将红外热成像传感器对准被测人的面部，距离保持30cm左右，并使两者的平面保持平行状态。将其他传感器置于受试者身体上，例如用温度传感器对受试者面部皮表温度进行采集，同时用心理测试题目库对被测人进行测试，记录红外热成像数据和温度数据。

大量的实验和实战数据表明，本实用新型的心理测试仪有效检出率高，在红外数据与传统测试仪器同步采集数据的一致性方面，通过同步采集对照分析，一致性良好，且存在较强的互补作用。本实用新型的心理测试仪有效弥补了传统测试方法的不足，提高了测试的效率和准确率。

Claims (5)

1.一种红外热成像心理测试仪，包括壳体和设置在所述壳体内部依次相连的生理参数转换电路（2）、阻抗匹配电路(4)、放大滤波电路(5)、AD采样电路(6)、单片机主控电路(7)，所述壳体内还设有与单片机主控电路(7)相连的红外数据接收转化电路（3），所述心理测试仪还包括设置在壳体外部的传感器(1)，所述传感器(1)与生理参数转换电路（2）相连，所述单片机主控电路(7)具备微控制器和标准数据输出端，其特征在于所述传感器(1)包含红外热成像传感器，所述红外热成像传感器与红外数据接收转化电路（3）相连。

2.根据权利要求1所述的红外热成像心理测试仪，其特征在于所述传感器还包括呼吸传感器、皮电传感器、血容量传感器、血压传感器、动作传感器和声音传感器。

3.根据权利要求1所述的红外热成像心理测试仪，其特征在于所述红外热成像传感器通过机械臂与所述壳体连接。

4.根据权利要求1所述的红外热成像心理测试仪，其特征在于所述红外热成像传感器是最小可辩温度分辨率为0.1℃的红外热成像传感器。

5.根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的红外热成像心理测试仪，其特征在于所述心理测试仪还包括座椅。

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