CN104316488B - 违禁物品检测方法和装置 - Google Patents
违禁物品检测方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104316488B CN104316488B CN201410522061.4A CN201410522061A CN104316488B CN 104316488 B CN104316488 B CN 104316488B CN 201410522061 A CN201410522061 A CN 201410522061A CN 104316488 B CN104316488 B CN 104316488B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- absorption spectrum
- spectrum data
- interference
- article
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 292
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 61
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 50
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 19
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 claims 1
- 230000009102 absorption Effects 0.000 description 47
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 241001270131 Agaricus moelleri Species 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种违禁物品检测方法和装置，包括：采集设定含量的待检物品的吸收谱数据；对于每种干扰样本，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据；对于每种干扰样本，针对预先设定的每种含量占比，根据该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据；对于每种违禁物品，针对预先设定的每种含量占比，将待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品。应用本发明，可以检测出包含有干扰物的待检物品是否为违禁物品。
Description
技术领域
本发明涉及光谱领域，尤其涉及一种违禁物品检测方法和装置。
背景技术
目前，对违禁物品的检测已经广泛地应用在机场、海关、车站、港口、核电站、政府机关、邮检中心、法院、大使馆等场所，用以检测出人员随身携带、或者行李中的违禁物品，从而保障安全。
现有的一种违禁物品检测方法为：利用X光照射被测物，根据X光透射的原理，显示出被测物的形状轮廓，并对不同密度的被测物分别以不同的颜色进行显示，例如有机物显示为橙色，无机物显示为蓝色，混合物显示为绿色。检测人员根据现有的违禁物品检测装置显示的形状轮廓和颜色，可以较为容易地识别出枪支、刀具等金属类的违禁物品；但是对于化学类的违禁物品(例如炸药、毒品)，该违禁物品的形状通常很难预测，显示的颜色又通常与日用品显示的颜色相同或相近，因此不容易识别出化学类的违禁物品。
现有的另一种违禁物品检测方法为：利用X光照射被测物，根据康普顿散射原理，显示出被测物的形状轮廓，并以不同的灰度分别显示低原子序数、高原子序数的被测物。检测人员根据现有的违禁物品检测装置显示的形状轮廓和灰度，可以较为容易地识别出枪支、刀具等金属类的违禁物品。但是对于化学类的违禁物品(例如炸药、毒品)，该违禁物品的形状通常很难预测；事实上，无论是违禁物品还是日用品都可以只包含低原子序数的成分、只包含高原子序数的成分，或者既包含低原子序数的成分又包含高原子序数的成分；导致该违禁物品显示的灰度通常与日用品显示的灰度相同或相近；造成检测人员根据该违禁物品检测方法不容易识别出化学类的违禁物品。
本发明的发明人发现，不同的物品在太赫兹(Thz)频段的电磁波(本文中简称为太赫兹波)的照射下，具有不同的特征吸收，具体可以表现为具有不同的太赫兹吸收谱；因此，可以根据待检物品的太赫兹吸收谱与违禁物品的太赫兹吸收谱的比对来判断待检物品是否为违禁物品。然而，在实际工作中经常会碰到常见的、在太赫兹频段没有特征吸收的物质，这些物质有的与违禁物品掺杂，有的作为包装材料对违禁物品遮挡，干扰待检物品的检测，可能导致无法检测出待检物品是否为违禁物品。
因此，有必要提供一种能够检测出包含有干扰物的待检物品是否为违禁物品的方法。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种违禁物品检测方法和装置，用以检测出包含有干扰物的待检物品是否为违禁物品。
根据本发明的一个方面，提供了一种违禁物品检测方法，包括：
将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，采集所述待检物品的吸收谱数据；
对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据；
针对每种干扰样本，执行如下操作：
针对预先设定的每种含量占比，根据该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的所述待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据；
对于每种违禁物品，针对预先设定的每种含量占比，将所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品。
进一步，在所述对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据之前，还包括：
针对每种违禁物品，将采集的所述待检物品的吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据所述待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品；以及
所述所述对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据，具体包括：
在根据所述待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品不是任一违禁物品时，对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
较佳地，所述对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据，具体包括：
对于每种干扰样本，将所述设定含量的该干扰样本放置于预设的太赫兹光路中，采集所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据；对于预先设定的每种含量占比，针对采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据中的每个频点，计算采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的乘积并作为该含量占比的该干扰样本在该频点的吸收系数；由计算出的该含量占比的该干扰样本在各频点的吸收系数组成该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
较佳地，所述根据该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的所述待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据，具体包括：
针对采集的所述待检物品的吸收谱数据中的每个频点，确定出所述待检物品的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数的差值，作为所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在该频点的去干扰吸收系数；
由确定出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在各频点的去干扰吸收系数组成所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
较佳地，将所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品，具体包括：
确定出所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的各波峰；
针对确定出的每个波峰，判断所述去干扰吸收谱数据中在该波峰所对应的频点为中心的设定窗口频段内是否存在波峰，若存在，则将该频点记为一个相似点，并计算两个波峰的峰值差，作为该相似点处的峰值差；
根据所述去干扰吸收谱数据中的波峰总数、相似点的个数、每个相似点处的峰值差、以及所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数，计算所述待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度；
若计算得到的相似度大于设定的相似度阈值，则判断所述待检物品是该种违禁物品。
根据本发明的另一方面，还提供了一种违禁物品检测装置，包括：
吸收谱数据采集模块，用于将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，采集所述待检物品的吸收谱数据；
干扰样本吸收谱获取模块，用于对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据并输出；
吸收谱去干扰模块，用于针对每种干扰样本，执行如下操作：针对预先设定的每种含量占比，根据所述干扰样本吸收谱获取模块输出的该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对所述吸收谱数据采集模块采集的所述待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据并输出；
违禁物品检测模块，用于针对每种干扰样本，执行如下操作：针对预先设定的每种含量占比，对于每种违禁物品，将所述吸收谱去干扰模块输出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品。
进一步，所述违禁物品检测装置，还包括：
初级违禁物品检测模块，用于针对每种违禁物品，将所述吸收谱数据采集模块采集的所述待检物品的吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据所述待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品，并将判断结果输出；以及
所述干扰样本吸收谱获取模块用于在所述初级违禁物品检测模块输出的判断结果为：根据所述待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品不是任一违禁物品时，对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
较佳地，所述干扰样本吸收谱获取模块具体用于对于每种干扰样本，将所述设定含量的该干扰样本放置于预设的太赫兹光路中，采集所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据；对于预先设定的每种含量占比，针对采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据中的每个频点，计算采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的乘积并作为该含量占比的该干扰样本在该频点的吸收系数；由计算出的该含量占比的该干扰样本在各频点的吸收系数组成该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
较佳地，所述吸收谱去干扰模块具体用于针对所述吸收谱数据采集模块采集的所述待检物品的吸收谱数据中的每个频点，确定出所述待检物品的吸收谱数据在该频点的吸收系数与所述干扰样本吸收谱获取模块输出的该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数的差值，作为所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在该频点的去干扰吸收系数；由确定出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在各频点的去干扰吸收系数组成所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
较佳地，所述违禁物品检测模块具体用于确定出所述吸收谱去干扰模块输出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的各波峰；针对确定出的每个波峰，判断所述去干扰吸收谱数据中在该波峰所对应的频点为中心的设定窗口频段内是否存在波峰，若存在，则将该频点记为一个相似点，并计算两个波峰的峰值差，作为该相似点处的峰值差；根据所述去干扰吸收谱数据中的波峰总数、相似点的个数、每个相似点处的峰值差、以及所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数，计算所述待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度；若计算得到的相似度大于设定的相似度阈值，则判断所述待检物品是该种违禁物品。
本发明的技术方案中，针对每种干扰样本，根据各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的待检物品的吸收谱数据分别进行解谱，得到待检物品在各种含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据；将待检物品在各种含量占比的该干扰样本下针对该种违禁物品的去干扰吸收谱数据分别与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品。这样，利用去干扰处理后得到的去干扰吸收谱数据与违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果，可以准确判断包含有干扰物的待检物品是否为该种违禁物品。
附图说明
图1为本发明实施例的违禁物品检测方法的流程示意图；
图2a为本发明实施例的违禁物品检测装置的结构示意图；
图2b为本发明实施例的另一种违禁物品检测装置的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明的发明人考虑到，可以将待检物品对太赫兹波的吸收谱数据(待检物品的吸收谱数据)，与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果来准确判断待检物品是否为违禁物品。进一步地，考虑到有些生活中常见的典型包装材料(比如，普通纸张、普通信封、快递信封等)和典型粉末状物质(普通小麦面粉、洗衣粉、食用碱粉末等)等在太赫兹吸收频段没有共振吸收峰的物质、以及某些化学药品、药品等在太赫兹吸收频段存在共振吸收峰的物质对待检物品的检测干扰，可以在将待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对之前，对待检物品的吸收谱数据进行去干扰处理，得到待检物品在各种含量占比的干扰样本下的去干扰吸收谱数据；继而，根据待检物品在各种含量占比的干扰样本下的去干扰吸收谱数据与违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品是否为该种违禁物品。这样，利用去干扰处理后得到的去干扰吸收谱数据来进行比对，可以有效检测出包含有干扰物的待检物品是否为违禁物品。
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
本发明实施例提供了一种违禁物品检测方法，其流程如图1所示，具体可以包括如下步骤：
S101：将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，采集待检物品的吸收谱数据。
具体地，可以将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，测量待检物品的太赫兹时域波形数据；对得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到待检物品的太赫兹频域波形数据。其中，设定含量是预先根据经验进行设定的，例如将设定含量具体设置为1g。
继而，针对待检物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点，根据待检物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft值，计算待检物品在该频点的吸收系数。
实际应用中，对于待检物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点ωj，可以根据该待检物品的太赫兹频域波形数据中的在该频点的fft值、参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft值，以及如下公式1计算该待检物品在该频点的吸收系数αj：
…………………………(公式1)
公式1中，j为0到2m-1之间的非负整数；fftj(sam,2m)、fftj(ref,2m)分别表示该待检物品的太赫兹频域波形数据、参考太赫兹频域波形数据在频点ωj的fft值。
之后，由计算得到的待检物品在各频点的吸收系数组成该待检物品的吸收谱数据。其中，待检物品的吸收谱数据可以记为2m行两列的数组(ω,α)，α列中的数据为待检物品在各频点的吸收系数。
本发明实施例中，参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的。具体可以通过如下方式来计算；在预设的太赫兹光路中，测量没有待检物品的情况下的太赫兹时域波形数据，并将测量得到的太赫兹时域波形数据作为参考太赫兹时域波形数据；将参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到参考太赫兹频域波形数据。
实际应用中，参考太赫兹时域波形数据具体可以记为k行两列的数组(t,ref)，t列中的数据为各采集时刻，ref列中的数据为参考太赫兹波在各采集时刻的信号强度值，k为自然数。这样，可以对参考太赫兹时域波形数据，进行2m个变换点(即频点)的快速傅里叶变换fft，得到参考太赫兹频域波形数据；且参考太赫兹频域波形数据可以记为2m行两列的数组(ω,fft(ref,2m))，ω列中的数据为各频点，fft(ref,2m)列中的数据为参考太赫兹频域波形数据中的在各频点的fft值。其中，m为自然数且2m比2m-1、2m+1更接近于k；较佳地，2m等于1024。
S102：对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
具体地，对于每种干扰样本，可以将设定含量的该干扰样本放置于预设的太赫兹光路中，采集设定含量的该干扰样本的吸收谱数据。
考虑到针对同一干扰样本，包含了不同含量的干扰样本的违禁物品，其在预设的太赫兹频段的吸收谱数据不同。因此，可以预先设定出各种含量占比，例如，具体可以设定为1％、2％、3％……99％、100％。
对于预先设定的每种含量占比，针对采集的设定含量的该干扰样本的吸收谱数据中的每个频点，计算采集的设定含量的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的乘积并作为该含量占比的该干扰样本在该频点的吸收系数；由计算出的该含量占比的该干扰样本在各频点的吸收系数组成该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
实际应用中，本发明的发明人发现，对于在太赫兹频段没有共振吸收峰的各干扰样本，其吸收谱数据具体表现为随着频率的增加而单调上升的曲线；且当将这些在太赫兹频段没有共振吸收峰的干扰样本与违禁物品的标准品混合时，对违禁物品的标准品的吸收谱数据带来的只是能量上的整体吸收，并没有对违禁物品的标准品的吸收谱数据中的吸收峰带来干扰。
因此，更优地，本发明实施例中，在执行步骤S102之前，还可以针对每种违禁物品，将步骤S101所采集的待检物品的吸收谱数据与设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品是否为该种违禁物品。关于如何根据待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品是否为该种违禁物品，可以参考后续步骤S104，在此不再赘述。
进一步地，考虑到在太赫兹频段没有共振吸收峰的干扰样本可能会造成待检物品的实际的吸收谱数据在各频点的幅度上的变化，因此，在将步骤S101所采集的待检物品的吸收谱数据与设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对之前，还可以采用不影响吸收谱数据中的特征峰所在的频点以及数目、相对强度的算法，对采集的待检物品的吸收谱数据进行处理，利用处理后的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，提高检测结果的准确度。
实际应用中，当待检物品中并没有包含任何干扰样本、或其所包含的干扰样本在太赫兹频段没有共振吸收峰时，可以根据待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品是否为违禁物品；而当待检物品中包含有在太赫兹频段有共振吸收峰的干扰样本时，采集的待检物品的吸收谱数据是受到干扰样本影响后的吸收谱数据，直接将待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，往往不能判断出待检物品是否为违禁物品，因此，为了避免违禁物品的漏检，可以在根据待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品不是任一违禁物品时，通过执行步骤S103、步骤S104来检测待检物品是否为违禁物品。
S103：针对每种干扰样本，针对预先设定的每种含量占比，根据该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
具体地，对于每种干扰样本，针对预先设定的每种含量占比，可以进一步针对采集的待检物品的吸收谱数据中的每个频点，确定出待检物品的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数的差值，作为待检物品在该含量占比的该干扰样本下在该频点的去干扰吸收系数。继而，由确定出的待检物品在该含量占比的该干扰样本下在各频点的去干扰吸收系数组成待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
S104：针对每种干扰样本，对于每种违禁物品，将待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断待检物品是否为该种违禁物品。
具体地，针对每种干扰样本，对于针对预先设定的每种含量占比，可以确定出步骤S103所得到的待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的各波峰。继而，针对确定出的每个波峰，判断待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中在该波峰所对应的频点为中心的设定窗口频段内是否存在波峰，若存在，则可以将该频点记为一个相似点，并计算两个波峰的峰值差，作为该相似点处的峰值差。其中，设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据是预先存储的。
继而，针对每种干扰样本，对于每种违禁物品，针对预先设定的每种含量占比，根据得到的待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的波峰总数、相似点的个数、每个相似点处的峰值差、以及设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数，计算待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度。具体地，根据待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中波峰总数nsam、相似点的个数nsim、每个相似点处的峰值差、该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数nstd，以及如下公式2计算出待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度S:
………(公式2)
公式2中，i为不小于1且不大于nsim的自然数，pi表示第i个相似点处的峰值差，ω1、ω2、ω3分别表示三个预设的权重系数。若计算得到的相似度大于设定的相似度阈值，则可以判断待检物品是该种违禁物。
基于上述违禁物品检测方法，本发明实施例还提供了一种违禁物品检测装置，其内部结构如图2a所示，具体可以包括：吸收谱数据采集模块201、干扰样本吸收谱获取模块202、吸收谱去干扰模块203、违禁物品检测模块204。
其中，吸收谱数据采集模块201用于将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，采集待检物品的吸收谱数据。
具体地，吸收谱数据采集模块201可以将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，测量待检物品的太赫兹时域波形数据；对得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到待检物品的太赫兹频域波形数据；针对待检物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点，根据待检物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft值，计算待检物品在该频点的吸收系数；由计算得到的待检物品在各频点的吸收系数组成所述待检物品的吸收谱数据。其中，参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的：在太赫兹光路中，测量没有待检物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据；将参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到参考太赫兹频域波形数据。
干扰样本吸收谱获取模块202用于对于每种干扰样本，根据设定含量的该干扰样本在预设的太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据并输出。
具体地，干扰样本吸收谱获取模块202对于每种干扰样本，将设定含量的该干扰样本放置于预设的太赫兹光路中，采集设定含量的该干扰样本的吸收谱数据；对于预先设定的每种含量占比，针对采集的设定含量的该干扰样本的吸收谱数据中的每个频点，计算采集的设定含量的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的乘积并作为该含量占比的该干扰样本在该频点的吸收系数；由计算出的该含量占比的该干扰样本在各频点的吸收系数组成该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
吸收谱去干扰模块203用于针对每种干扰样本，执行如下操作：针对预先设定的每种含量占比，根据干扰样本吸收谱获取202模块输出的该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对吸收谱数据采集模块201采集的待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据并输出。
具体地，吸收谱去干扰模块203针对吸收谱数据采集模块201采集的待检物品的吸收谱数据中的每个频点，确定出待检物品的吸收谱数据在该频点的吸收系数与干扰样本吸收谱获取模块202输出的该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数的差值，作为待检物品在该含量占比的该干扰样本下在该频点的去干扰吸收系数；由确定出的待检物品在该含量占比的该干扰样本下在各频点的去干扰吸收系数组成待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
违禁物品检测模块204用于针对每种干扰样本，执行如下操作：针对预先设定的每种含量占比，对于每种违禁物品，将吸收谱去干扰模块203输出的待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品。
具体地，违禁物品检测模块204针对每种违禁物品，对于每种干扰样本，以及预先设定的每种含量占比，确定出吸收谱去干扰模块203输出的待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的各波峰；针对确定出的每个波峰，判断待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中在该波峰所对应的频点为中心的设定窗口频段内是否存在波峰，若存在，则将该频点记为一个相似点，并计算两个波峰的峰值差，作为该相似点处的峰值差；根据待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的波峰总数、相似点的个数、每个相似点处的峰值差、以及设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数，计算待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度；若计算得到的相似度大于设定的相似度阈值，则判断所述待检物品是该种违禁物品。
进一步地，本发明实施例中，如图2b所示，违禁物品检测装置还可以包括：初级违禁物品检测模块205。
初级违禁物品检测模块205用于针对每种违禁物品，将吸收谱数据采集模块201采集的待检物品的吸收谱数据与设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品是否为该种违禁物品，并将判断结果输出。这样，干扰样本吸收谱获取模块202具体用于在初级违禁物品检测模块205输出的判断结果为：根据待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断待检物品不是任一违禁物品时，对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
本发明实施例中，关于违禁物品检测装置中各模块具体是如何进行待检物品的检测，可以参考上述步骤流程，在此不再详述。
本发明的技术方案中，可以针对每种干扰样本，对于每种违禁物品，根据各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到待检物品在该干扰样本下针对该种违禁物品的去干扰吸收谱数据；将待检物品在各种含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品。这样，利用去干扰处理后得到的去干扰吸收谱数据与违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果，可以准确判断包含有干扰物的待检物品是否为该种违禁物品。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种违禁物品检测方法，其特征在于，包括：
将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，采集所述待检物品的吸收谱数据；
对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据；
针对每种干扰样本，执行如下操作：
针对预先设定的每种含量占比，根据该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的所述待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据；
对于每种违禁物品，针对预先设定的每种含量占比，将所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品；其中，
所述对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据，具体包括：
对于每种干扰样本，将所述设定含量的该干扰样本放置于预设的太赫兹光路中，采集所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据；对于预先设定的每种含量占比，针对采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据中的每个频点，计算采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的乘积并作为该含量占比的该干扰样本在该频点的吸收系数；由计算出的该含量占比的该干扰样本在各频点的吸收系数组成该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据之前，还包括：
针对每种违禁物品，将采集的所述待检物品的吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据所述待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物 品是否为该种违禁物品；以及
所述对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据，具体包括：
在根据所述待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品不是任一违禁物品时，对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对采集的所述待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据，具体包括：
针对采集的所述待检物品的吸收谱数据中的每个频点，确定出所述待检物品的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数的差值，作为所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在该频点的去干扰吸收系数；
由确定出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在各频点的去干扰吸收系数组成所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品，具体包括：
确定出所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的各波峰；
针对确定出的每个波峰，判断所述去干扰吸收谱数据中在该波峰所对应的频点为中心的设定窗口频段内是否存在波峰，若存在，则将该频点记为一个相似点，并计算两个波峰的峰值差，作为该相似点处的峰值差；
根据所述去干扰吸收谱数据中的波峰总数、相似点的个数、每个相似点处的峰值差、以及所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数，计算所述待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度；
若计算得到的相似度大于设定的相似度阈值，则判断所述待检物品是该种违禁物品。
5.一种违禁物品检测装置，其特征在于，包括：
吸收谱数据采集模块，用于将设定含量的待检物品放置于预设的太赫兹光路中，采集所述待检物品的吸收谱数据；
干扰样本吸收谱获取模块，用于对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据并输出；
吸收谱去干扰模块，用于针对每种干扰样本，执行如下操作：针对预先设定的每种含量占比，根据所述干扰样本吸收谱获取模块输出的该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据对所述吸收谱数据采集模块采集的所述待检物品的吸收谱数据进行解谱，得到所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据并输出；
违禁物品检测模块，用于针对每种干扰样本，执行如下操作：针对预先设定的每种含量占比，对于每种违禁物品，将所述吸收谱去干扰模块输出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物品；其中，
所述干扰样本吸收谱获取模块具体用于对于每种干扰样本，将所述设定含量的该干扰样本放置于预设的太赫兹光路中，采集所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据；对于预先设定的每种含量占比，针对采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据中的每个频点，计算采集的所述设定含量的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数与该含量占比的乘积并作为该含量占比的该干扰样本在该频点的吸收系数；由计算出的该含量占比的该干扰样本在各频点的吸收系数组成该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
初级违禁物品检测模块，用于针对每种违禁物品，将所述吸收谱数据采集模块采集的所述待检物品的吸收谱数据与所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据进行比对，根据所述待检物品的吸收谱数据与该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品是否为该种违禁物 品，并将判断结果输出；以及
所述干扰样本吸收谱获取模块用于在所述初级违禁物品检测模块输出的判断结果为：根据所述待检物品的吸收谱数据与各种违禁物品的标准品的吸收谱数据的比对结果判断所述待检物品不是任一违禁物品时，对于每种干扰样本，根据所述设定含量的该干扰样本在所述太赫兹光路下的吸收谱数据，确定出预先设定的各种含量占比的该干扰样本的吸收谱数据。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述吸收谱去干扰模块具体用于针对所述吸收谱数据采集模块采集的所述待检物品的吸收谱数据中的每个频点，确定出所述待检物品的吸收谱数据在该频点的吸收系数与所述干扰样本吸收谱获取模块输出的该含量占比的该干扰样本的吸收谱数据在该频点的吸收系数的差值，作为所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在该频点的去干扰吸收系数；由确定出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下在各频点的去干扰吸收系数组成所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述违禁物品检测模块具体用于确定出所述吸收谱去干扰模块输出的所述待检物品在该含量占比的该干扰样本下的去干扰吸收谱数据中的各波峰；针对确定出的每个波峰，判断所述去干扰吸收谱数据中在该波峰所对应的频点为中心的设定窗口频段内是否存在波峰，若存在，则将该频点记为一个相似点，并计算两个波峰的峰值差，作为该相似点处的峰值差；根据所述去干扰吸收谱数据中的波峰总数、相似点的个数、每个相似点处的峰值差、以及所述设定含量的该种违禁物品的标准品的吸收谱数据的波峰总数，计算所述待检物品与该种违禁物品的标准品之间的相似度；若计算得到的相似度大于设定的相似度阈值，则判断所述待检物品是该种违禁物品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410522061.4A CN104316488B (zh) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 违禁物品检测方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410522061.4A CN104316488B (zh) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 违禁物品检测方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104316488A CN104316488A (zh) | 2015-01-28 |
| CN104316488B true CN104316488B (zh) | 2017-06-16 |
Family
ID=52371749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410522061.4A Active CN104316488B (zh) | 2014-09-30 | 2014-09-30 | 违禁物品检测方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104316488B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109580443A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-04-05 | 上海理工大学 | 采用太赫兹技术检测物质中金属颗粒含量的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101178358A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-05-14 | 首都师范大学 | 一种测定混合物中目标成分百分含量的方法 |
| CN102759753A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | 同方威视技术股份有限公司 | 隐藏危险品检测方法及设备 |
| CN103926199A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-16 | 黄晓鹏 | 危险品检测装置和检测方法 |
| CN104034690A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-10 | 清华大学 | 一种宽带太赫兹时域光谱的分析方法及便携式分析装置 |
-
2014
- 2014-09-30 CN CN201410522061.4A patent/CN104316488B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101178358A (zh) * | 2007-12-11 | 2008-05-14 | 首都师范大学 | 一种测定混合物中目标成分百分含量的方法 |
| CN102759753A (zh) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | 同方威视技术股份有限公司 | 隐藏危险品检测方法及设备 |
| CN103926199A (zh) * | 2014-04-16 | 2014-07-16 | 黄晓鹏 | 危险品检测装置和检测方法 |
| CN104034690A (zh) * | 2014-06-12 | 2014-09-10 | 清华大学 | 一种宽带太赫兹时域光谱的分析方法及便携式分析装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《利用太赫兹光谱定量分析固体混合物》;王迎新等;《清华大学学报（自然科学版）》;20091231;第49卷(第2期);162-163 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104316488A (zh) | 2015-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104316487B (zh) | 违禁物品检测方法和装置 | |
| Feng et al. | Preliminary study on classification of rice and detection of paraffin in the adulterated samples by Raman spectroscopy combined with multivariate analysis | |
| Chen et al. | Discrimination of Ganoderma lucidum according to geographical origin with near infrared diffuse reflectance spectroscopy and pattern recognition techniques | |
| Tong et al. | Improvement of NIR model by fractional order Savitzky–Golay derivation (FOSGD) coupled with wavelength selection | |
| EP3088871B1 (en) | Raman spectrum detection method | |
| Monago-Maraña et al. | Non-destructive Raman spectroscopy as a tool for measuring ASTA color values and Sudan I content in paprika powder | |
| JP5981543B2 (ja) | 物質の検出および／または分類 | |
| CN113984736B (zh) | 一种基于空间偏移拉曼光谱的带包装食品信号分离方法 | |
| JP2014238422A (ja) | 物質を検査するための方法および装置 | |
| JP2012515916A5 (zh) | ||
| CN103018195A (zh) | 近红外光谱测定pbx炸药中pctfe含量的方法 | |
| CN104266993A (zh) | 基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置 | |
| CN108169201B (zh) | 用于扣除包装干扰的拉曼光谱检测方法 | |
| CN104237143A (zh) | 一种基于太赫兹光谱的固体农药鉴别方法 | |
| Fongaro et al. | Application of the angle measure technique as image texture analysis method for the identification of uranium ore concentrate samples: New perspective in nuclear forensics | |
| EP3063533B1 (en) | Method and apparatus for the inspection of contained materials | |
| CN104316488B (zh) | 违禁物品检测方法和装置 | |
| JP5981544B2 (ja) | マルチスペクトル放射線を用いた物体監視 | |
| WO2019127962A1 (zh) | 一种药物检测方法及装置 | |
| Chen et al. | Investigation of sample partitioning in quantitative near-infrared analysis of soil organic carbon based on parametric LS-SVR modeling | |
| Joshi et al. | Raman spectroscopic analysis to detect olive oil mixtures in argan oil | |
| CN105510305A (zh) | 一种土豆淀粉铝含量的检测方法 | |
| CN105334181B (zh) | 辐照花生的快速检测方法 | |
| CN110455742B (zh) | 利用太赫兹时域光谱技术鉴别黄曲霉毒素b1和b2的方法 | |
| Gavenda et al. | Terahertz time-domain spectroscopy for distinguishing different kinds of gunpowder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |