[发明专利]一种非接触式饮酒驾驶检测方法及装置

权利要求书

1.一种非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采集人脸影像和人脸温度数据；

S2：对人脸温度数据进行归一化处理，并根据人脸影像，利用深度学习模型判断驾驶员的脸红概率；

S3：将脸红概率和归一化处理后的人脸温度数据输入逻辑回归模型，获得驾驶员的饮酒概率；

S4：将饮酒概率与预设值进行对比，若饮酒概率小于预设值，判断驾驶员未饮酒，反之，判断驾驶员饮酒驾驶。

2.根据权利要求1所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，步骤S2中，深度学习模型为卷积神经网络，包括卷积层、交互信息层、反卷积层和全连接层，所述卷积层快速降低人脸影像大小，提取各个尺度的特征，所述交互信息层对特征进行缩放与重组，所述反卷积层和全连接层对特征进行加权，输出一个二维向量的分类结果其中为未脸红结果，R为脸红结果。

3.根据权利要求2所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，步骤S2中，还需通过Softmax函数将分类结果映射为范围在[0，1]的概率分布：

式中：表示未脸红概率；P_R表示脸红概率。

4.根据权利要求3所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，步骤S2中，对人脸温度数据进行归一化处理的过程为：

式中：t表示归一化后的温度；t′表示原始温度；t′_min和t′_max分别表示原始温度的最小值和最大值。

5.根据权利要求4所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，步骤S3中，饮酒概率的计算过程具体为：

将脸红概率与归一化处理后的人脸温度数据一同输入逻辑回归模型，为输入的各项指标赋予权重，输出饮酒概率：

x＝[P_R，t₁，t₂，t₃]^T

z＝w^Tx＝w₁P_R+w₂t₁+w₃t₂+w₄t₃

式中：x表示输入向量；t₁表示额头温度；t₂表示左脸颊温度；t₃表示右脸颊温度；w表示权重向量；w₁、w₂、w₃和w₄表示赋予脸红概率的权重、赋予额头温度的权重、赋予左脸颊温度的权重和赋予右脸颊温度的权重；z表示加权结果；P表示饮酒概率。

6.根据权利要求1所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，步骤S4中，当判断为饮酒驾驶时，可将饮酒概率发送至管理者，以通知管理者驾驶员有喝酒的嫌疑。

7.一种非接触式饮酒驾驶检测装置，应用于权利要求1至6任一项所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，包括杆体(1)、中央处理器、显示屏(4)、用于检测人脸温度数据的热成像模块(3)和用于拍摄人脸影像的摄像模块(2)，所述摄像模块(2)、热成像模块(3)、显示屏(4)和中央处理器安装于所述杆体(1)，所述显示屏(4)、热成像模块(3)和摄像模块(2)分别与所述中央处理器连接。

8.根据权利要求7所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，还包括电源模块和连接于所述中央处理器与所述热成像模块(3)之间的数据转换模块，所述电源模块、中央处理器和数据转换模块安装于所述杆体(1)内部，所述摄像模块(2)、热成像模块(3)、中央处理器分别与所述电源模块连接。

9.根据权利要求7所述的非接触式饮酒驾驶检测方法，其特征在于，所述摄像模块(2)为高帧率广角高清摄像头，所述中央处理器为树莓派开发板。

10.根据权利要求7所述的非接触式饮酒驾驶检测装置，其特征在于，所述热成像模块(3)为远红外热传感器阵列。