CN108197553A - 基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法及系统，包括测酒模块、虹膜识别模块、摄像头、指纹仪、系统主板和触摸显示屏。所述触摸显示屏与系统主板相连，实现人机交互和操作；所述虹膜识别模块与系统主板连接，提供基于虹膜的身份识别，以及实现虹膜的追踪；所述指纹仪模块与系统主板相连，用于指纹登记。本发明针对乘务上岗测酒过程中人为替吹情况的发生，在吹气测酒的同时追踪已识别的虹膜，当出现人离开，或更换为其他人的虹膜时，终止检测，需重新登记识别确认身份才能测酒。该系统有效保证乘务员无饮酒出、退勤，提升机车运用安全管理的水平，降低责任事故的风险。

Description

基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法及系统

技术领域

本发明涉及基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法及系统，属于火车司机安全值乘监控领域。

背景技术

机车乘务员在铁路安全运输中肩负着重大责任，机车乘务员的工作状态直接关系到铁路运输的安全性，因此机车乘务员的工作状态保证和监督环节越来越受到铁路运输部门领导的关注和重视。其中机车乘务员的酒后驾驶问题是引起较大安全事故的重大隐患，一旦发生安全事故，其后果相当严重，轻则导致铁路运输中断，重则导致列车线路等运输设施损坏乃至人员伤亡，造成重大的经济损失和恶劣的社会影响。

饮酒检测系统的应用可以避免酒后驾驶的现象，需要乘务人员上岗前通过饮酒检测系统的检测，具体需要乘务人员向检测系统吹气，检测系统定量获取待测人员肺部气体，若被检人员饮酒，则检测系统的反应装置会与所述气体中的酒精反应，形成电势差，最终被检测系统侦测到。但随着饮酒检测设备的应用，逐渐出现有乘务员饮酒后为了逃避检测，让他人替吹气测酒的现象，而普通的饮酒检测设备都不具备防作弊的功能，只能靠增加人员的监督来实现防作弊，而人员监督依然存在疏忽和包庇，无法杜绝酒后操纵机车的隐患还浪费了一定的人力物力。

公布号为CN 104834910A的中国专利文件公开了一种机车乘务员防作弊饮酒检测装置和方法。该方法基于面部识别技术，在酒精检测过程中不断识别被测者面部，当发现被测者面部换为他人面部时，中止酒精检测。上述方案一定程度上杜绝了酒精检测中替测等作弊情况。但是上述方案需要通过面部识别不断确认被测者身份信息，因此依赖一个庞大的、预先建立的面部数据库，并需要不断比对；识别比对的算法复杂，且基于面部的识别比对出错概率会比较高。

发明内容

本发明的目的是提供基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法及系统，用以解决现有技术在检测饮酒时，无法杜绝代替测酒的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种基于虹膜追踪的防作弊饮酒检测方法，包括如下方法方案：

方法方案一，在确认身份的同时检测并持续追踪被测者虹膜，在被测者虹膜被追踪过程中完成吹气酒精检测；在完成吹气酒精检测前若出现已被检测到的虹膜离开或变更，则酒精检测失败。

本方案在确定被测者身份的同时检测被测者的虹膜，已确认身份的被测者的虹膜作为目标虹膜在整个饮酒检测过程中持续进行跟踪，判断是否能一直跟踪到目标虹膜，若出现被跟踪的目标虹膜离开设定时间，则中断饮酒检测。通过上述过程，本发明实现了对饮酒检测过程中作弊现象的检测，杜绝了乘务员在饮酒检测过程中他人替检的情况，特别适用于在铁路机务段外、驻点外或行车途中机车乘务员出返勤时的饮酒检测过程。从源头上卡控机车乘务员饮酒开车行为。

本发明的方案在确认身份的同时检测并跟踪被测者虹膜，不需要不断识别比对并在数据库中锁定对应的身份信息，仅需跟踪确认身份时检测到的虹膜，保证上述虹膜不远离不更换即可，因此不需要依赖庞大的面部或虹膜数据库，也不需要执行复杂的识别算法，不易出现识别错误等问题。

方法方案二，在方法方案一的基础上，基于虹膜识别确认被测者身份。

采用虹膜识别追踪技术实现身份确认，虹膜识别技术是利用虹膜终身不变性和差异性的特点来识别身份的，出现认假和拒真的可能性几乎为零。

方法方案三，在方法方案一的基础上，确认被测者身份前，由被测者主动登记。

方法方案四，在方法方案三的基础上，所述登记为指纹扫描登记。

本方案还基于指纹采集，来登记个人信息，准确无误不会出错，同时还能够同时实现考勤的功能。

方法方案五，在方法方案一或方法方案二或方法方案三或方法方案四的基础上，在完成吹气酒精检测前出现已被检测到的虹膜远离或变更而导致酒精检测失败时，需要重新确认被测者身份。

方法方案六，在方法方案五的基础上，酒精检测成功时，采集被测者图像信息，并保存测试结果；所述测试结果包括被测者身份信息和酒精检测结果，以及所述被测者图像信息。

将被测者图像和检测结果对应个人信息存档留证，方便日后统计及调阅。

方法方案七，在方法方案一的基础上，只有酒精检测通过后，被测乘务员才可以进行后续的IC卡揭示写卡操作获取开车权限，否则拒绝开车。

方法方案八，在方法方案一的基础上，该方法应用于铁路行业机车乘务员安全驾驶监控。

本发明的一种基于虹膜追踪的防作弊饮酒检测系统，包括如下系统方案：

系统方案一，包括处理器、身份识别模块、酒精检测模块、用于虹膜检测和追踪的虹膜识别模块；所述处理器分别连接所述身份识别模块、酒精检测模块和虹膜识别模块；

所述处理器用于执行实现下述步骤的指令：

在确认身份的同时检测并持续追踪被测者虹膜，在被测者虹膜被追踪过程中完成吹气酒精检测；在完成吹气酒精检测前若出现已被检测到的虹膜离开或变更，则酒精检测失败。

系统方案二，在系统方案一的基础上，所述身份识别模块为虹膜识别模块。

系统方案三，在系统方案一的基础上，还包括指纹识别模块。

系统方案四，在系统方案一的基础上，还包括用于拍摄照片的摄像头。

系统方案五，在系统方案一到系统方案四任一条的基础上，只有酒精检测通过后，该乘务员才可以进行后续的IC卡揭示写卡操作获取开车权限，否则拒绝开车。

系统方案六，在系统方案一到系统方案四任一条的基础上，其特征在于，该系统应用于铁路行业机车乘务员安全驾驶监控。

附图说明

图1是本发明防作弊饮酒检测系统示意图；

图2是本发明防作弊饮酒检测系统的系统结构图；

图3是本发明防作弊饮酒检测系统DC110V供电模块电路原理图；

图4是本发明防作弊饮酒检测系统DC12V供电模块电路原理图；

图5是本发明防作弊饮酒检测方法工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示的一种基于虹膜追踪的防作弊饮酒检测系统示意图，包括壳体10，设置在壳体上的虹膜识别模块1、指纹识别模块4、酒精检测模块3、电容触摸屏2，以及设置在壳体侧面的以太网接口5、USB接口6、RS485接口7、12VDC电源接口8、110VDC电源接口9。如图2所示的系统结构图，包括设置在壳体内的系统主板，所述主板与虹膜识别模块1、指纹识别模块4、酒精检测模块3及电容触摸屏2，还通过音频线连接扩音器模块。所述主板上设置有DC110V/DC12V电源模块，用于为整个系统供电，所述电源模块上设置有12VDC电源接口8和110VDC电源接口。所述虹膜识别模块1包括一个用于虹膜识别的摄像头，具体设置于酒精检测模块3的吹气口上方，以在被测人员吹气测酒时能够检测到所述被测人员虹膜的位置为准。所述电容触摸屏2为10.1寸电容屏，通过LVDS接口连接所述主板。本发明的防作弊饮酒检测系统还包括彩色摄像头(图中未示出)，所述彩色摄像头用于在酒精检测成功后采集被测人员的图像。

如图3所示的供电模块电路原理图，DC110V作为外部电源输入的电路为110VDC电源接口9所连接的供电电路，通过降压及稳压电路，其输出端连接主板供电端，并为整个系统各个模块供电。DC12V作为外部电源输入的电路为12VDC电源接口8所连接的供电电路，通过稳压电路，其输出端连接主板供电端，并为整个系统各个模块供电。DC12V为市电AC220V通过相应电源适配器转换而来。因此，本发明的一种防作弊饮酒检测装置既可以在拥有AC220V市电的环境下工作，也可以在仅有DC110V机车供电的环境下工作，大大增加了本发明的应用范围。

本发明的一种防作弊饮酒检测装置的防作弊工作方法如图4所示的工作流程图。机车乘务人员的指纹及虹膜信息对应其他的该乘务人员的包括姓名、工号在内的个人信息储存于系统后台。乘务人员在接受本发明的检测之前，首先通过指纹识别模块4扫描指纹，登记个人信息；本发明的一种防作弊饮酒检测装置根据所述指纹在系统后台的个人信息中搜索到对应乘务员的虹膜信息，同时启动虹膜识别模块1；对应乘务员的虹膜在接受虹膜识别模块1的扫描之后，本发明确认虹膜相似度达到设定阈值后，即认为对应乘务员身份确认无误；基于虹膜识别的身份验证之后，系统继续追踪已被识别的虹膜，同时本发明启动酒精检测模块3，提醒被测乘务员向吹气口吹气，被测乘务员此时即可向酒精检测模块的吹气口吹气接受究竟检测，本发明获取被测乘务员肺部气体，若被测乘务员饮酒，则检测系统的反应装置会与所述气体中的酒精反应，形成电势差，被检测系统侦测到，对应乘务员不能操作机车；若被测乘务员未饮酒，则通过测试；酒精检测成功后，所述彩色摄像头会拍摄被测乘务员的面部图像。最终本发明会保留测试记录，所述测试记录包括被测人员个人信息，测酒结果，以及彩色摄像头获取的对应被测人员面部图像。

在本发明启动酒精检测模块3后，测酒结果得出前，会实时追踪被测人员虹膜，若追踪过程中，无法检测到被测人员虹膜，即被测人员面部离开本发明一定距离，或虹膜改变时，测酒取消，不输出任何测酒结果，系统退身份识别模式，重新接受虹膜扫描并确认被测人员身份无误后，再重新执行虹膜追踪和酒精检测。

本实施例中，对被测人员的身份验证识别采用了虹膜识别，作为其他实施例，也可以采用例如面部识别或指纹识别来确定被测人员身份，关于被测人员的身份验证方法，本实施例不做限定。

本发明的一种防作弊饮酒检测系统，在吹气测酒时基于虹膜追踪技术实时追踪被测者虹膜，当基于虹膜追踪发现面部远离或虹膜更换的情况下，取消检测，退回重新识别身份，有效杜绝了酒精检测的“替吹、代测”的情况，且系统智能程度高，检测全程自动化，检测效率高，无需人员值守，节省人力成本，有力规范和约束了机车乘务人员的行为，防止了酒后操作机车情况的发生，大大提高了铁路运输的安全。并且可以推广应用到其他关系到人民生命财产安全的生产作业领域，用作防作弊的岗前酒精检测。

Claims (10)

1.一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，在确认身份的同时检测并持续追踪被测者虹膜，在被测者虹膜被追踪过程中完成吹气酒精检测；在完成吹气酒精检测前若出现已被检测到的虹膜离开或变更，则酒精检测失败。

2.根据权利要求1所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，基于虹膜识别确认被测者身份。

3.根据权利要求1所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，确认被测者身份前，由被测者主动登记。

4.根据权利要求3所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，所述登记为指纹扫描登记。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，在完成吹气酒精检测前出现已被检测到的虹膜远离或变更而导致酒精检测失败时，需要重新确认被测者身份。

6.根据权利要求5所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，酒精检测成功时，采集被测者图像信息，并保存测试结果；所述测试结果包括被测者身份信息和酒精检测结果，以及所述被测者图像信息。

7.根据权利要求1所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，只有酒精检测通过后，被测乘务员才可以进行后续的IC卡揭示写卡操作获取开车权限，否则拒绝开车。

8.根据权利要求1所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测方法，其特征在于，该方法应用于铁路行业机车乘务员安全驾驶监控。

9.一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测系统，其特征在于，包括处理器、身份识别模块、酒精检测模块、用于虹膜检测和追踪的虹膜识别模块；所述处理器分别连接所述身份识别模块、酒精检测模块和虹膜识别模块；

所述处理器用于执行实现下述步骤的指令：

在确认身份的同时检测并持续追踪被测者虹膜，在被测者虹膜被追踪过程中完成吹气酒精检测；在完成吹气酒精检测前若出现已被检测到的虹膜离开或变更，则酒精检测失败。

10.根据权利要求9所述的一种基于虹膜追踪的机车乘务员防作弊饮酒检测系统，其特征在于，所述身份识别模块为虹膜识别模块。