CN106645224A - 安检设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种安检设备及方法，本发明的安检设备包括可移动的底盘、射线成像装置、机械臂、检测装置和控制装置，射线成像装置用于对待检测的物品进行扫描成像；机械臂一端可转动的设于底盘上，另一端与射线成像装置连接；检测装置用于获取物品的尺寸信息和物品与检测装置的距离信息；控制装置控制装置用于根据距离信息控制底盘相对物品移动预定距离；控制装置还用于根据特征信息信息确定物品的尺寸信息，且据以确定至少一个预设角度，并控制机械臂带动射线成像装置以预设角度对物品进行扫描成像。本发明的安检设备方便移动并可提高安检准确性。

Description

安检设备及方法

技术领域

本发明涉及安检技术领域，尤其涉及一种安检设备及安检方法。

背景技术

随着社会的发展，人们对安检工作越来越重视，使得各种各样的安检设备变的越来越重要。这些安检设备一般包括金属探测、X光透视等、危险液体检测等。其中，利用射线成像装置对可疑包裹或物品进行检查是十分常见的一种安检方式，其原理主要是利用射线透过待测物品投影在探测器上，再通过计算和分析，使该物品的内部结构的图像重现。从而在不用打开包裹等物品的情况下即可检查其内部情况。

现有的利用射线成像装置的安检设备通常为固定式结构，一般安装在车站、机场、码头等场所，将其移动的难度较大，无法应用于不同场合，特别的，在进行临时安检的场所，使用现有的固定式的安检设备则会使成本过高。同时，由于待检的物品的形状、尺寸可能会有较大差异，使用固定式的安检设备，对尺寸和形状不同的物品则以固定角度或路径进行扫描，可能会造成成像不够准确的问题。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种方便移动的安检设备及安检方法。

本发明的另一目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可提高安检准确性的安检设备及安检方法。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本发明的实践而习得。

根据本发明的一个方面，一种安检设备，包括可移动的底盘、射线成像装置、机械臂、检测装置和控制装置，所述射线成像装置用于对待检测的物品进行扫描成像；所述机械臂一端可转动的设于所述底盘上，另一端与所述射线成像装置连接；所述检测装置用于获取所述物品的尺寸信息和所述物品与所述检测装置的距离信息；所述控制装置所述控制装置用于根据所述距离信息控制所述底盘相对所述物品移动预定距离；所述控制装置还用于根据所述特征信息信息确定所述物品的尺寸信息，且据以确定至少一个预设角度，并控制所述机械臂带动所述射线成像装置以所述预设角度对所述物品进行扫描成像。

根据本发明的一实施方式，所述预设角度有多个。

根据本发明的一实施方式，所述射线成像装置包括射线源和探测器，所述射线源与所述机械臂转动连接，并用于发出可通过所述物品的射线；所述探测器与所述射线源相对设置并固定连接，用于接收所述射线源发出的射线。

根据本发明的一实施方式，所述底盘下方设有履带或多个车轮。

根据本发明的一实施方式，所述控制装置还用于以坐标系的形式存储所述尺寸信息和距离信息。

根据本发明的一实施方式，所述检测装置为三维激光扫描仪，所述特征信息为所述三维激光扫描仪获取的所述物品的点云信息。

根据本发明的另一个方面，一种安检方法，包括：

获取待检测的物品的特征信息和所述物品与检测装置的距离信息；

根据所述特征信息确定至少一个预设角度；

根据所述距离信息控制底盘相对所述物品移动预定距离；

控制机械臂带动射线成像装置以所述预设角度对所述物品进行扫描成像。

根据本发明的一实施方式，所述预设角度有多个。

根据本发明的一实施方式，所述安检方法还包括：以坐标系的形式存储所述尺寸信息和距离信息。

根据本发明的一实施方式，所述特征信息为所述物品的点云信息。

由上述技术方案可知，本发明具备以下优点和积极效果中的至少之一：

由于上述底盘可移动，从而有利于将整个安检设备移动至需要安检的场合，便于适应多个场合；同时，可通过控制所述机械臂带动所述射线成像装置以预设角度对所述物品进行扫描成像，从而可对不同尺寸的物品调整扫描的角度，以便更加准确获取物品内部的图像，提高安检的准确率；此外，上述预设角度可由上述控制装置根据检测装置采集的待检物品的尺寸信息，从而可自动确定预设角度，且可由控制装置根据检测装置检测到的距离信息使底盘移动预定距离，避免人工调节，有利于提高安检效率。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本发明安检设备的一实施方式的方框图；

图2是本发明安检设备一实施方式的工作状态图一；

图3是本发明安检设备一实施方式的工作状态图二；

图4是本发明安检设备一实施方式的工作过程的流程图；

图5是本发明安检方法一实施方式的流程图。

图中：1、底盘；2、射线成像装置、21、射线源；22、探测器；3、机械臂；4、检测装置、5、控制装置。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“前”“后”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

参照图1至图3，本发明实施方式提供一种安检设备，用于针对可疑包裹、包装箱等物品进行检测，或者作为临时关卡的安检设备。本实施方式所述的安检设备可包括底盘1、射线成像装置2、机械臂3、检测装置4和控制装置5。

在本实施方式中，底盘1可为一能够由控制装置5控制的小车，其包括车架和多个车轮，通过车轮的转动使车架向不同方向移动；或者底盘1也可包括车架和履带，通过履带的转动使车架移动。同时，该底盘1还可包括两个或多个独立的伺服驱动系统，与车轮或履带一一对应，用以分别驱动车轮或履带转动，从而便于控制该安检设备的移动，有利于控制转向，躲避障碍物。

在本实施方式中，射线成像装置2能够对待检测的物品进行扫描，从而获取该物品内部的图像，以便在不打开包裹等物品的情况下进行检查是否存在违禁物品。射线成像装置2可包括射线源21和探测器22，其中：

该射线源21可采用X射线发射器或其它射线发射器，可根据待测物品的类型和应用场合确定射线类型，从而确定射线发射器，该X射线源21发出的X射线可透过待检测的物品；

探测器22可用于接收透过上述物品的X射线，并将光信号转化为电信号传输给控制装置5，以便该控制装置5形成该物品内部的图像。

以上射线成像装置2的工作原理和具体构成已为公知技术，在此不作详细描述。此外，该射线成像装置2的结果不限于上述实施方式中的结构，还可采用其它射线成像装置，在此不再举例。

在本实施方式中，机械臂3一端可转动连接于底盘1上，另一端可与上述射线源21转动连接，探测器22与射线源21相对设置并固定连接，使得探测器22与射线源21的相对位置保持固定，并可被机械臂3带动而同时移动，保证透过物品的射线可被该探测器22接收，待检测的物品可位于射线源21与探测器22之间。

上述机械臂3可包括多个手臂、关节和驱动装置，其可实现多个自由度的运动，包括多个方向的直线移动以及绕多个不同轴线的转动；上述驱动装置可包括伺服电机、液压缸等装置，驱动装置与控制装置5连接，并可由控制装置5控制，分别或同时实现多种运动。举例而言，该机械臂3可采用6自由度机械手臂，也可采用4自由度机械手臂或7自由度手臂等，可根据具体工况选择，在此不做限定。

在本实施方式中，该检测装置4可采用激光扫描仪，可将该激光扫描仪可拆卸的固定于底盘1上，并且朝向待检测的物品；在利用射线成像装置2进行扫描成像之前，可使用该检测装置4，即激光扫描仪，对物品进行扫描，从而采集到物品的点云信息和该物品与检测装置4的距离信息，通过所述点云信息可得到物品的尺寸信息；通过该距离信息可确定移动底盘1移动的预定距离。

在发明的其它实施方式的中，该检测装置4还可以采用其它装置，例如光栅三维扫描仪等，只要能够用来获取物品尺寸和物品相对该检测装置的距离即可，在此不做特别限定。

在本实施方式中，控制装置5可采用计算机，上述底盘1、射线源21、探测器22、激光扫描仪、机械手臂的驱动装置和激光扫描仪均与该计算机连接；该计算机能控制底盘1根据上述距离信息相对物品移动预定距离，使底盘1和物品间保持适当距离，从而实现自动移动，特别是在危险性较大的安检场合，有利于降低安检人员受伤的风险；该预定距离可根据试验或者计算获得，以保证扫描的准确性；

同时，该计算机能够接收激光扫描仪发出的点云信息且以坐标系的形式进行存储，并可根据上述点云信息确定尺寸信息，根据该尺寸信息建立坐标系并确定多个预设角度；随后，该计算机能控制底盘1和机械臂3运动，使射线源21能够以上述预定角度对物品进行扫描，从而可自动进行扫描成像，避免根据不同物品进行人工调节，有利于获得更加准确的图像，以提高安检的准确性，并使安检效率得到提高。

在本实施方式中，预设角度的数量视物品的尺寸而定，且其数量至少有一个，举例而言，对于形状规则且简单，尺寸较小的物品，可确定出1个或2个预设角度，在扫描成像后，即可较为准确的得知其内部是否存在违禁品；对于形状较为复杂，尺寸较大的物品，可确定出3个或更多个预设角度，从而便于更加全面和准确的检测是否存在违禁品。

在本实施方式中，根据上述尺寸信息和距离信息建立确定多个预设角度可采用多种方式实现，例如，可预设一尺寸信息和预设角度的对应关系表，在确定尺寸信息和距离信息后，可通过查表的方式确定预设角度；或者，也可以从包含大量尺寸信息和预设角度的样本中总结出公式，再通过该公式对采集到的尺寸信息进行计算，从而得出预设角度。当然，也可以采用其它方式确定预设角度，在此不一一列举。

需要说明的是，该控制装置5还可采用其它具有存储功能，并可进行逻辑运算和数值计算功能的装置或器件。

本实施方式所述安检设备，由于上述底盘可移动，从而有利于将整个安检设备移动至需要安检的场合，便于适应多个场合；同时，可通过控制所述机械臂带动所述射线成像装置以预设角度对所述物品进行扫描成像，从而可对不同尺寸的物品调整扫描的角度，以便更加准确获取物品内部的图像，提高安检的准确率；此外，上述预设角度可由上述控制装置根据检测装置采集的待检物品的尺寸信息，从而可自动确定预设角度，且可由控制装置根据检测装置检测到的距离信息使底盘移动预定距离，避免人工调节，有利于提高安检效率。

本实施方式的安检设备可在以下场景使用：

参照图4，检查特定的某个可疑物品

启动设备，并初始化；

检测环境中是否存在待检测的物品，通过检测装置4检测在环境中是否存在待检测的物品；若未检测到物品，则移动至下一位置继续检测，若检测到物品，则初始化舵机和全局坐标系；

检测检测装置4是否初始化，若未初始化，则进行初始化；若已经初始化，则通过该检测装置4检测物品的点云信息和距离信息并发送给控制装置5进行存储，同时，对点云信息进行处理，获得尺寸信息；

检测射线成像装置2是否初始化，若未初始化，则进行初始化；若已经初始化，则根据存储的尺寸信息和距离信息判断物品的尺寸和位置是否满足扫描要求，若不满足，则移动底盘1直至满足距离要求；若满足则生成预设角度，并按照预设角度进行扫描，如图2和图3，图2和图3中示例性示出了两种预设角度；

得出成像结果。

本发明实施方式还提供一种安检方法，用于上述任一实施方式所述的安检设备，参照图5，本实施方式提供的安检方法可包括：

步骤S110、获取待检测的物品的特征信息和所述物品与检测装置的距离信息；

步骤S120、根据所述特征信息确定至少一个预设角度；

步骤S130、根据所述距离信息控制底盘相对所述物品移动预定距离；

步骤S140、控制机械臂带动射线成像装置以所述预设角度对所述物品进行扫描成像。

在本实施方式中，所述预设角度有多个。

在本实施方式中，所述安检方法还包括：以坐标系的形式存储所述尺寸信息和距离信息。

在本实施方式中，所述特征信息可为物品的点云信息。

在本实施方式中，根据所述特征信息确定至少一个预设角度可以包括：

根据上述点云信息确定物品的尺寸信息；

根据尺寸信息确定至少一个预设角度。

上述安检方法个步骤的具体细节已经在对应的安检设备中进行了详细描述，因此此处不再赘述。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。

Claims (10)

1.一种安检设备，其特征在于，包括：

可移动的底盘；

射线成像装置，所述射线成像装置用于对待检测的物品进行扫描成像；

机械臂，所述机械臂一端可转动的设于所述底盘上，另一端与所述射线成像装置连接；

检测装置，所述检测装置用于获取所述物品的特征信息和所述物品与所述检测装置的距离信息；

控制装置，所述控制装置用于根据所述距离信息控制所述底盘相对所述物品移动预定距离；所述控制装置还用于根据所述特征信息信息确定所述物品的尺寸信息，且据以确定至少一个预设角度，并控制所述机械臂带动所述射线成像装置以所述预设角度对所述物品进行扫描成像。

2.根据权利要求1所述的安检设备，其特征在于，所述预设角度有多个。

3.根据权利要求1或2所述的安检设备，其特征在于，所述射线成像装置包括：

射线源，所述射线源与所述机械臂转动连接，并用于发出可通过所述物品的射线；

探测器，所述探测器与所述射线源相对设置并固定连接，用于接收所述射线源发出的射线。

4.根据权利要求1所述的安检设备，其特征在于，所述底盘下方设有履带或多个车轮。

5.根据权利要求1所述的安检设备，其特征在于，所述控制装置还用于以坐标系的形式存储所述尺寸信息和距离信息。

6.根据权利要求1所述的安检设备，其特征在于，所述检测装置为三维激光扫描仪，所述特征信息为所述三维激光扫描仪获取的所述物品的点云信息。

7.一种安检方法，其特征在于，包括：

获取待检测的物品的特征信息和所述物品与检测装置的距离信息；

根据所述特征信息确定至少一个预设角度；

根据所述距离信息控制底盘相对所述物品移动预定距离；

控制机械臂带动射线成像装置以所述预设角度对所述物品进行扫描成像。

8.根据权利要求7所述的安检方法，其特征在于，所述预设角度有多个。

9.根据权利要求7所述的安检方法，其特征在于，所述安检方法还包括：以坐标系的形式存储所述尺寸信息和距离信息。

10.根据权利要求7所述的安检方法，其特征在于，所述特征信息为所述物品的点云信息。