CN108072909A - 物品检测方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种物品检测方法，装置和系统，其中，该物品检测方法包括：向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组；根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品。这样，先基于第一特征确定待检测物品所属物品组，再根据第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测方式可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

Description

物品检测方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种物品检测方法、装置和系统。

背景技术

近年来，公共场所的安全问题越来越受到人们的重视，如何对诸如管制器具、易燃易爆品等危险品进行检测成为重要的问题。目前，针对危险品的检测装置广泛应用于机场、火车站、地铁站、体育场等各种人员密集场合，危险品检测装置可以分为两个类型：接触式和非接触式。接触式检测装置需要将可疑物品(例如装有液体的瓶子)放置在检测装置上进行检测，而非接触型检测装置能够在可疑物移动到距离检测装置一定范围内即启动检测并分辨可疑物是否属于危险品。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

目前针对非接触式检测装置，常见的检测方法之一是X射线探测方法，但是该方法成本通常较高，长期使用将会对工作人员的身体健康造成影响。

本发明实施例提出了一种物品检测方法、装置和系统，其向待检测物品发射信号，并接收经物品后的接收信号，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

本发明实施例的上述目的是通过如下技术方案实现的：

根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种物品检测装置，该装置包括：

收发单元，其用于向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；

第一确定单元，其用于计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；

第二确定单元，其用于根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；

其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种物品检测方法，其中，该方法包括：

向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；

计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；

根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；

其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种物品检测系统，其中，该系统包括：待检测物品，处理装置，微波发射装置，第一接收装置；

该微波发射装置用于向该待检测物品发送发射信号，该第一接收装置接收该发射信号经待检测物品后的反射信号；

该处理装置用于计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；

其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

本发明实施例的有益效果在于，通过本实施例的上述方法、装置和系统，向待检测物品发射信号，并接收经物品后的接收信号，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

参照以下的附图可以更好地理解本发明的很多方面。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大或缩小。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。

在附图中：

图1是本实施例1中物品检测装置的示意图；

图2是本实施例2中物品检测装置的示意图；

图3A-3C是本实施例2中距离不同的特性变化示意图；

图4是本实施例3中物品检测装置的硬件构成示意图；

图5是本实施例4中物品检测方法流程图；

图6是本实施例5中物品检测方法流程图；

图7是本实施例5中训练数据分布示意图；

图8是本实施例5中训练数据分组结果分布示意图；

图9是本实施例6中物品检测系统的示意图；

图10是本实施例6中物品检测系统的示意图。

具体实施方式

参照附图，通过下面的说明书，本发明实施例的前述以及其它特征将变得明显。这些实施方式只是示例性的，不是对本发明的限制。为了使本领域的技术人员能够容易地理解本发明的原理和实施方式，本发明实施例以发射微波信号为例进行说明，但可以理解，本发明实施例并不限于发射微波信号。

下面参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。

实施例1

本实施例1提供一种物品检测装置；图1是该物品检测装置构成示意图，如图1所示，装置100包括：

收发单元101，其向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；

第一确定单元102，其计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；

第二确定单元103，其根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；

其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

在本实施例中，收发单元101具有发射信号和接收信号的功能，可由微波传感器实现。例如，收发单元101是工作在24.05GHz～24.25GHz的微波传感器，其向待检测物品发射微波信号，发射信号接触到待检测物品后，该收发单元101接收经物品后的接收信号，根据该接收信号来区分不同物品。但本实施例并不以此作为限制，该收发单元101还可以是除微波传感器之外的其他传感器或者使用了除多普勒雷达技术外的微波传感器，例如，该收发单元101还可以是工作在Ka波段27GHz～40GHz的微波设备，或者该收发单元101也可以是太赫兹设备，此处不再一一列举。

在本实施例中，收发单元101接收的接收信号包括经待检测物品表面反射的反射信号和透射过待检测物品的透射信号，第一确定单元102和第二确定单元103根据该反射信号和/或透射信号的特性来确定待检测物品。

由于不同物品产生的接收信号的特性会有所差异，这样的差异，可以用于物品的识别，而为了提高检测精度，本实施例提出了一种级联式的检测方法，其先利用第一确定单元102基于接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组，再利用第二确定单元103根据接收信号的第二特性确定是哪种物品，其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变，且该第二特性与该第一特性不同。

需要说明的是，本实施例并不对获取上述第一特性和第二特性的方法进行限制，即反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变可以采用现有技术计算，例如，如果将使用了多普勒雷达技术的微波传感器作为收发单元101，多普勒雷达的回波中即包含了接收信号的幅度、相位、频移等大量信息，通过对多普勒雷达的回波进行处理，即可获得反射信号的幅值、透射信号的幅值；另外，反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量是指去除反射信号和发射信号之间的相位变化量中的由收发单元101和物品之间的距离带来的相位变化量后的剩余相位变化量，可以采用如下方式获得：对反射信号与发射信号进行混频处理，得到基带信号，并对该基带信号进行处理，以获得由该物品表面反射引起的相位变化量；反射信号幅值的改变值可以通过改变待检测物品的倾斜角度而得到的不同反射信号的幅值，计算不同反射信号的幅值的差值得到，以上仅为示例性的说明，但本实施例并不以此作为限制。

通过本实施例的上述装置，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

实施例2

本实施例2提供一种物品检测装置；图2是该物品检测装置构成示意图，如图2所示，装置200包括：收发单元201，第一确定单元202，第二确定单元203，其具体实施方式与实施例1的收发单元101，第一确定单元102，第二确定单元103相同，此处不再重复。

在本实施例中，物品检测装置200还包括：分组单元204，其用于根据不同物品的基于该第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及相应的分组数据。在该实施例中，第一确定单元202可以将所述接收信号的第一特性与该分组单元204分组得到的分组数据进行比较。

在本实施例中，分组单元204可以使用现有的机器学习的方法预先对不同物品的基于该第一特性得到的训练数据进行处理，以实现将不同物品进行分组，其中，每个物品组包括至少一种物品，且各个物品组包含的物品不重复，但每个物品对应的第一特性的分组数据可以有重叠，也可以互不重叠，其中，该不同物品的基于该第一特性得到的训练数据都是在物品与收发单元201相距第一距离下得到的。

在本实施例中，分组单元204分组的原则是使得每个物品组中的不同物品的基于该第一特性得到的训练数据的取值范围重叠度高，不同物品组的物品的基于该第一特性得到的训练数据的重叠度低或尽量不重叠，例如，通过阈值的方式判定重叠度的高低，例如，在不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与该不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，分组单元204将所述一个物品和该其他物品划分为一组。该第一阈值可以根据实际情况设定。在分组单元204划分物品组后，还可以确定每个物品组对应的分组数据。

在本实施例中，该分组数据可以是属于同一物品组的不同物品的基于该第一特性得到的训练数据的集合，也可以是一个取值范围，该取值范围的上下限分别是不同物品的基于该第一特性得到的训练数据的最大值和最小值。

例如，预定5种不同的物品，如物品1，物品2，物品3，物品4和物品5，预先得到的每种物品的基于该第一特性得到的训练数据分别是[a,b]、[c,d]、[e,f]、[g,h]和[i,j]。对上述五种物品进行分组时，如果[a,b]内的数据与[e,f]内的数据有重叠，且与[e,f]重叠的数据超过第一阈值，与[c,d],、[g,h]、[i,j]重叠的数据均未超过第一阈值(包括不重叠的情况)，则将物品1和物品3划分为一组(如第1组)；采用类似的方法对物品2、4和5继续分组，如果[c,d]内的数据与[g,h]内的数据超过第一阈值重叠，但与[i,j]重叠的数据没有超过第一阈值(包括不重叠的情况)，则将物品2和物品4划分为一组(如第2组)，物品5为单独的一组(如第3组)；另外，设a、b、e和f中a最小，f最大，则第1组对应的第一特性的分组数据是[a,f]，类似地，设c、d、g和h中c最小且h最大，则第2组对应的第一特性的分组数据是[c,h]，第3组对应的第一特性的分组数据是[i,j]。

在本实施例中，分组单元204是可选的，根据不同物品的基于第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组可以预先执行，在得到分组结果后提供给物品检测装置200的第一确定单元202，本实施例并不以此作为限制。第一确定单元202判定分组单元204是基于物品的哪个特性做的分组，在确定是基于第一特性做的分组后，第一确定单元202计算经待检测物品后的接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，判断该待检测物品的第一特性落入哪一物品组对应的分组数据内，从而确定该待检测物品所属物品组，在该物品组仅包括一种物品时，该第二确定单元203可以直接确定该物品，而不需要再计算该物品的接收信号的第二特性。

由于各个物品组对应的分组数据有可能重叠，因此，在第一确定单元202计算得到的待检测物品的第一特性可能会在两个物品组的第一特性的分组数据内，即在第一确定单元202确定该待检测物品属于至少2个物品组时，在一个实施方式中，该物品检测装置200还可以包括：

调整单元205，其用于将该待检测物品和该收发单元201的第一距离调整为第二距离。

在该实施方式中，该第一确定单元202根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组。

在收发单元201和待检测物品的距离发生变化时，获得的接收信号的第一特性会发生变化，因此，可以利用距离的变化来更准确的判断待检测物品所属组别，图3A-3C是不同距离下的反射信号的幅值示意图，如图3A-3C所示，横轴表征反射信号的幅值(RSSinterval)，纵轴表征概率(possibility)，在检测距离分别是10cm，20cm，30cm时，获得的接收信号的反射信号的幅值会发生变化，例如，如图3A所示，在检测距离是10cm时，测到反射信号的幅值是[51,52]范围内时，无法确定该待检测物品属于哪个物品组，但如图3B所示，在检测距离是20cm时，测到反射信号的幅值会变化到[30,31]范围内时，这时，能够唯一确定待检测物品所属物品组，图3A-3C仅以该第一特性是反射信号的幅值为例，但本实施例并不以此作为限制，接收信号的其他特性在距离发生变化时，获得的接收信号的特性也会发生变化。

其中，可以利用调整单元205调整距离，分组单元204可以获得在不同距离下的该至少一个物品组对应的新的分组数据，例如，在第一距离下，得到至少一个物品组和对应的第一分组数据，在第二距离下，得到与上述至少一个物品组对应的第二分组数据。以上仅为示例性说明，该分组单元204可以预先获得第一预定数量个距离下的每个物品组对应的分组数据，该第一预定数量可以根据需要确定，本实施例并不以此作为限制。

这样，在收发单元201和待检测物品距离为第一距离，得到的接收信号的第一特性在至少2个物品组的分组数据重叠范围内，无法判断待检测物品属于哪个物品组时，调整单元205可以将该第一距离调整为第二距离，该第一确定单元202根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组，或者在第二距离下该第一确定单元202仍然确定该待检测物品属于至少2个物品组时，还可以将第二距离调整为第三距离，直到第一确定单元202能够唯一确定该待检测物品所属物品组。

在另一个实施方式中，在第一确定单元202确定该待检测物品属于至少2个物品组时，该装置还包括：

第三确定单元206，其用于根据概率确定该待检测物品所属物品组。

在该实施方式中，该概率可以根据预先得到不同物品的基于该第一特性的训练数据确定，即计算得到的待检测物品的第一特性可能会在两个物品组的分组数据的重叠范围内，根据该预先得到的基于该第一特性的训练数据统计在该重叠范围内训练数据属于不同物品组的概率，例如，物品组1和物品组2对应的分组数据重叠范围是[q,w]，预先获得的落在范围[q,w]内的第一特性的训练数据共M个，经过统计后确定有N个属于物品组1，有P个属于物品组2，则计算得到的待检测物品的第一特性在分组数据的重叠范围[q,w]内时，该待检测物品有N/M的概率属于物品组1，有P/M的概率属于物品组2。

在本实施例中，在第一确定单元202确定待检测物品所属物品组后，第二确定单元203根据不同物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定待检测物品是哪种物品，其中，不同物品组的特征与该物品组内的物品特性有关，所确定出的第二特性相比其他特性来说，能够更好的区分组内的不同的物品，上述物品组的特征可以根据预先获得的训练数据确定，例如在该第一特性是反射信号的幅值时，该第二特性可以是透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变之一，具体选择哪个特性作为第二特性与每个物品组的特征有关，其中，根据预先获得的训练数据确定该物品组中的不同物品对应的透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变值，并确定该组内哪个特性相比与其他2个特性来说，能够更好的区分组内的不同的物品，例如在组内物品包括金属和水时，金属的透射信号的幅值与水的透射信号幅值差距比较大，能够很好的将金属和水区分开，则选择透射信号的幅值作为该组的第二特性，不同物品组所选择第二特性可以相同，也可以不同，本实施例并不以此作为限制。以上仅以第一特性是反射信号的幅值为例进行说明，该第一特性是透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变时的实施方式与第一特性是反射信号的幅值类似，此处不再重复。

其中，根据对不同物品的第二特性的训练数据的统计，得到在同一物品组内不同物品以及对应的第二特性取值范围，该第二确定单元203计算经待检测物品后的接收信号的第二特性，并与该组内不同物品对应的第二特性取值范围进行比较，判断该待检测物品的第二特性落入哪一物品对应的第二特性取值范围内，从而确定该待检测物品。每个物品对应的第二特性的取值范围可以有重叠，也可以互不重叠，其中，不同物品的该第二特性的训练数据都是在物品与收发单元201相距为第一距离下得到的。

由于每个物品对应的第二特性取值范围有可能重叠，因此，在第二确定单元203计算得到的待检测物品的第二特性可能会在两个物品的第二特性的重叠取值范围内，在一个实施方式中，在第二确定单元203确定的物品为至少2种物品时，调整单元205将待检测物品和该收发单元201的第一距离调整为第二距离，第二确定单元203根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定该待检测物品。

在收发单元201和待检测物品的距离发生变化时，获得的接收信号的第二特性也会发生变化，因此，可以利用距离的变化来更准确的判断待检测物品，例如，在对基于第二特性的训练数据进行处理时，在第一距离下，得到不同物品和每个物品对应的第二特性数值范围，在第二距离下，得到与上述不同物品对应的新的第二特性数值范围。以上仅为示例性说明，本实施例中，可以预先获得第二预定数量个距离下的同一物品组内不同物品和每个物品对应的第二特性数值范围，该第二预定数量可以根据需要确定，本实施例并不以此作为限制。

这样，在收发单元201和待检测物品距离为第一距离，得到的接收信号的第二特性同时在至少2个对应的第二特性取值范围内，无法判断待检测物品是哪种物品时，调整单元205可以将该第一距离调整为第二距离，该第二确定单元203根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定待检测物品，或者在第二距离下该第二确定单元203仍然确定该待检测物品可能为至少2种物品时，还可以将第二距离调整为第三距离，直到第二确定单元102能够唯一确定该待检测物品。

在另一个实施方式中，在第二确定单元102确定该待检测物品属于至少2种物品时，第三确定单元206可以根据概率确定该待检测物品。

在该实施方式中，该概率可以根据预先得到该不同物品的基于第二特性的训练数据确定，即计算得到的待检测物品的第二特性在至少2种物品对应的第二特性取值范围内，根据该预先得到的基于第二特性的训练数据统计在该重叠取值范围内训练数据属于不同物品的概率，例如，物品1和物品2对应的第二特性的重叠取值范围是[s,t]，预先获得的落在范围[s,t]内的第二特性的训练数据有J个，经过统计后确定其中有K个属于物品1，有L个属于物品2，即计算得到的待检测物品的第二特性在范围[s,t]内时，该待检测物品有K/J的概率属于物品1，有L/J的概率属于物品2。

通过本实施例的上述装置，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

实施例3

本实施例3还提供了一种物品检测装置，图4是本发明实施例物品检测装置的硬件构成示意图，如图4所示，装置400可以包括：一个接口(图中未示出)，中央处理器(CPU)420，存储器410和收发器440；存储器410耦合到中央处理器420。其中存储器410可存储各种数据；此外还存储物品检测的程序，并且在中央处理器420的控制下执行该程序，并存储各种预设的值和预定的条件等。

在一个实施方式中，物品检测装置的功能可以被集成到中央处理器420中。其中，中央处理器420可以被配置为：控制收发器440向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

其中，中央处理器420还可以被配置为：根据不同物品的基于该第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及相应的分组数据；将该接收信号的第一特性与分组得到的分组数据进行比较。

其中，中央处理器420还可以被配置为：在该不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与该不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，该分组单元将该一个物品和该其他物品划分为一组。

其中，中央处理器420还可以被配置为：在确定该待检测物品属于至少2个物品组和/或在确定该待检测物品为至少2种物品时，将该待检测物品和收发器440的第一距离调整为第二距离；根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组和/或根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定该待检测物品。

其中，中央处理器420还可以被配置为：在确定该待检测物品属于至少2个物品组和/或在确定该待检测物品为至少2种物品时，根据概率确定该待检测物品所属物品组和/或确定该待检测物品。其中，该概率根据该不同物品的训练数据确定。

中央处理器420的具体实施方式可以参考实施例1和2，此处不再重复。

在另一个实施方式中，也可以将上述物品检测装置配置在与中央处理器420连接的芯片(图中未示出)上，通过中央处理器420的控制来实现物品检测装置的功能。

值得注意的是，装置400也并不是必须要包括图4中所示的所有部件；此外，该装置400还可以包括图4中没有示出的部件，可以参考现有技术。

通过本实施例的上述装置，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

实施例4

本发明实施例4提供了一种物品检测方法，由于该方法解决问题的原理与实施例1和2的装置类似，因此其具体的实施可以参考实施例1和2的装置的实施，内容相同之处，不再重复说明。

图5是本实施例的物品检测方法的一个实施方式的流程图，请参照图5，该方法包括：

步骤501，向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；

步骤502，计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；

步骤503，根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品。

其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

在本实施例中，该方法还可以包括：

步骤500(可选)，根据不同物品的基于该第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及相应的分组数据。

在一个实施方式中，在该不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与该不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，将该一个物品和该其他物品划分为一组。

在步骤502中，在确定该待检测物品属于至少2个物品组时，该方法还包括：

将该待检测物品和该发射信号的装置的第一距离调整为第二距离；根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组；

或者根据概率确定该待检测物品所属物品组，该概率根据不同物品的基于第一特性得到的训练数据确定。

在步骤503中，在确定该待检测物品为至少2种物品时，该方法还包括：将该待检测物品和该发射信号的装置的第一距离调整为第二距离；根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定该待检测物品；

或者根据概率确定该待检测物品，该概率根据该不同物品的基于第二特性得到的训练数据确定。

通过本实施例的上述方法，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

实施例5

为了更好的说明上述物品检测方法，以下以该第一特性是反射信号的幅值，第二特性是透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变值之一，且待检测的物品为4种(水、金属、塑料瓶和食用油)为例，对本实施例5中的物品检测方法进行详细说明。

图6是本实施例中该物品检测方法流程图，如图6所示，该方法包括：

步骤601，预先获得不同物品的接收信号的在不同距离下的对应于反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变值的训练数据；

步骤602，根据不同物品的基于该第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及相应的分组数据；

其中，在该不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与该不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，将该一个物品和该其他物品划分为一组。

图7和8是该第一特性是反射信号的幅值时的四种物品的训练数据和分组结果示意图，如图7和8所示，横轴表示幅度，纵轴表示概率，设该第一阈值是30％，可以看出，针对反射信号的幅值，食用油有100％的训练数据与空塑料瓶重叠，金属有55％的训练数据与水重叠，所以将食用油和空塑料瓶划分为物品组1，将金属和水划分为物品组2，并分别确定物品组1和物品组2对应的反射信号的分组数据分别为[32,51],[50,65]，根据反射信号的幅值能够较好的区分开物品组1和物品组2。

步骤603，向待检测物品发送发射信号，并接收该发射信号经待检测物品后的接收信号；

步骤604，计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较；

步骤605，判定待检测物品所属物品组是否为不唯一，在判断结果为是时，执行步骤606，否则执行步骤607；

例如，将待检测物品接收信号的反射信号的幅值与[32,51],[50,65]比较，如果落入范围[50,51]内，表示待检测物品所属物品组不唯一；

步骤606，将待检测物品和发射信号的装置的第一距离调整为第二距离；根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组，如果仍不能唯一确定，则再次调整距离直到唯一确定待检测物品所属物品组。

在步骤606中，还可以根据概率确定待检测物品所属物品组，其具体实施方式可以参考实施例2，此处不再重复。

步骤607，确定该待检测物品所属物品组；

例如待检测物品接收信号的反射信号的幅值是45，则属于物品组1，例如待检测物品接收信号的反射信号的幅值是56，则属于物品组2，执行步骤608；

步骤608，判断步骤606或607中所确定的物品组中的物品是否为至少2种物品，如果是，则执行步骤609，否则执行步骤613。

步骤609，根据步骤606或607中所确定的物品组的特征，确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性；

例如，根据步骤601中的训练数据可知，针对物品组1中的物品特性，上述相位变化量相比幅值特性能更好的区分食用油和空塑料瓶，则针对物品组1，将上述相位变化量作为第二特性，针对物品组2中的物品特性，上述透射信号的幅度相比其他特性能更好的区分金属和水，则针对物品组2，将透射信号的幅度作为第二特性。

步骤610，计算该待检测物品的接收信号的第二特性，并与不同物品对应的第二特性数值范围进行比较；

步骤611，判定待检测物品是否为不唯一，在判断结果为是时，执行步骤612，否则执行步骤613；

步骤612，将待检测物品和发射信号的装置的第一距离调整为第二距离；根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定待检测物品，如果仍不能唯一确定，则调整距离直到唯一确定待检测物品。

在步骤612中，还可以根据概率确定待检测物品，其具体实施方式可以参考实施例1，此处不再重复。

步骤613，确定该待检测物品。

通过本实施例的上述方法，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

实施例6

本发明实施例6提供了一种物品检测系统，该系统包括实施例1或2或3中的物品检测装置，另外还包括待检测物品，因此其具体的实施可以参考实施例1或2或3中装置的实施，内容相同之处，不再重复说明。

图9是该物品检测系统的一个实施方式的示意图，如图9所示，该系统包括物品检测装置901(未图示)和待检测物品902，该物品检测装置901包括处理装置9011，微波发射装置9012和接收装置9013。

其中，微波发射装置9012用于向待检测物品发送发射信号，接收装置9013接收该发射信号经待检测物品后的反射信号；

处理装置9011用于计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：反射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

处理装置9011的具体实施方式可以参考实施例1或2中的第一确定单元和第二确定单元，此处不再重复。

具体的，第一特性是反射信号的幅值时，第二特性可以是反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变之一。

第一特性是反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量时，第二特性可以是反射信号的幅值、反射信号幅值的改变之一。

第一特性是反射信号幅值的改变时，第二特性可以是反射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量之一。

图10是该物品检测系统的另一个实施方式的示意图，如图10所示，该系统包括物品检测装置1001(未图示)和待检测物品1002，该物品检测装置1001包括处理装置10011，微波发射装置10012，第一接收装置10013和第二接收装置10014，第一接收装置10013和第二接收装置10014分别放置在待检测物品1002的两侧。

其中，微波发射装置10012用于向待检测物品发送发射信号，第一接收装置10013用于接收该发射信号经待检测物品后的反射信号；第二接收装置10014用于接收该发射信号经待检测物品后的透射信号；

处理装置10011用于计算该接收信号的第一特性，并与基于该第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定该待检测物品所属的物品组，该物品组包括至少一种物品；根据该物品组的特征确定用来检测该待检测物品的该接收信号的第二特性，并根据该第二特性确定该待检测物品；其中，该第一特性和该第二特性不同，包括以下特性之一：反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

处理装置10011的具体实施方式可以参考实施例1或2中的第一确定单元和第二确定单元，此处不再重复。

具体的，第一特性是反射信号的幅值时，第二特性可以是透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变之一。

第一特性是透射信号的幅值时，第二特性可以是反射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变之一。

第一特性是反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量时，第二特性可以是反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号幅值的改变之一。

第一特性是反射信号幅值的改变时，第二特性可以是反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由该物品表面反射引起的相位变化量之一。

通过本实施例的上述系统，先基于接收信号的第一特性确定物品所属物品组，再根据接收信号的第二特性确定待检测物品，通过这种级联式的检测，能够进一步提高物品的检测精度，并且通过这种非接触式的检测可以提升便利性，缩短检测时间，同时降低检测成本。

本发明实施例还提供一种计算机可读程序，其中当在物品检测装置中执行该程序时，该程序使得计算机在该节点中执行如上面实施例4或5中的物品检测方法。

本发明实施例还提供一种存储有计算机可读程序的存储介质，其中该计算机可读程序使得计算机在物品检测装置中执行上面实施例4或5中的物品检测方法。

结合本发明实施例描述的在物品检测装置中物品检测的方法可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图1-3中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图5-6所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。

软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在图像形成装置的存储器中，也可以存储在可插入图像形成装置的存储卡中。

针对图1-3描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件、或者其任意适当组合。针对图1-3描述的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

关于包括以上多个实施例的实施方式，还公开下述的附记。

附记1、一种物品检测装置，其中，所述装置包括：

收发单元，其用于向待检测物品发送发射信号，并接收所述发射信号经待检测物品后的接收信号；

第一确定单元，其用于计算所述接收信号的第一特性，并与基于所述第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定所述待检测物品所属的物品组，所述物品组包括至少一种物品；

第二确定单元，其用于根据所述物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据所述第二特性确定所述待检测物品；

其中，所述第一特性和所述第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由所述物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

附记2、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：

分组单元，其用于根据不同物品的基于所述第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及对应的分组数据；

并且所述第一确定单元将所述接收信号的第一特性与所述分组单元分组得到的分组数据进行比较。

附记3、根据附记2所述的装置，其中，在所述不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与所述不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，所述分组单元将所述一个物品和所述其他物品划分为一组。

附记4、根据附记1所述的装置，其中，在所述第一确定单元确定所述待检测物品属于至少2个物品组时，所述装置还包括：

调整单元，其用于将所述待检测物品和所述收发单元的第一距离调整为第二距离；

所述第一确定单元根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组。

附记5、根据附记1所述的装置，其中，在所述第二确定单元确定所述待检测物品为至少2种物品时，所述装置还包括：

调整单元，其用于将所述待检测物品和所述收发单元的第一距离调整为第二距离；

所述第二确定单元根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定所述待检测物品。

附记6、根据附记1所述的装置，其中，在所述第一确定单元确定所述待检测物品属于至少2个物品组和/或所述第二确定单元确定所述待检测物品为至少2种物品时，所述装置还包括：

第三确定单元，其用于根据概率确定所述待检测物品所属物品组和/或确定所述待检测物品。

附记7、根据附记6所述的装置，其中，所述概率根据不同物品的训练数据确定。

附记8、一种物品检测方法，其中，所述方法包括：

向待检测物品发送发射信号，并接收所述发射信号经待检测物品后的接收信号；

计算所述接收信号的第一特性，并与基于所述第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定所述待检测物品所属的物品组，所述物品组包括至少一种物品；

根据所述物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据所述第二特性确定所述待检测物品；

其中，所述第一特性和所述第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由所述物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

附记9、根据附记8所述的方法，其中，所述方法还包括：

根据不同物品的基于所述第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及对应的分组数据；

并且将所述接收信号的第一特性与分组得到的分组数据进行比较。

附记10、根据附记9所述的方法，其中，在所述不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与所述不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，将所述一个物品和所述其他物品划分为一组。

附记11、根据附记8所述的方法，其中，在确定所述待检测物品属于至少2个物品组时，所述方法还包括：

将所述待检测物品和所述收发单元的第一距离调整为第二距离；并根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组。

附记12、根据附记8所述的方法，其中，在确定所述待检测物品为至少2种物品时，所述方法还包括：

将所述待检测物品和所述收发单元的第一距离调整为第二距离；并根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定所述待检测物品。

附记13、根据附记8所述的方法，其中，在确定所述待检测物品属于至少2个物品组和/或确定所述待检测物品为至少2种物品时，所述方法还包括：

根据概率确定所述待检测物品所属物品组和/或确定所述待检测物品。

附记14、根据附记13所述的方法，其中，所述概率根据不同物品的训练数据确定。

附记15、一种物品检测系统，其中，所述系统包括：待检测物品，处理装置，微波发射装置，第一接收装置；

所述微波发射装置用于向所述待检测物品发送发射信号，所述第一接收装置接收所述发射信号经待检测物品后的反射信号；

所述处理装置用于计算所述接收信号的第一特性，并与基于所述第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定所述待检测物品所属的物品组，所述物品组包括至少一种物品；根据所述物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据所述第二特性确定所述待检测物品；

其中，所述第一特性和所述第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、反射信号中由所述物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

16、根据权利要求15所述的系统，其中，所述物品检测系统还包括：第二接收装置；所述第一接收装置和第二接收装置分别放置在所述待检测物品的两侧；

所述第二接收装置用于接收所述发射信号经待检测物品后的透射信号；

其中，所述第一特性或所述第二特性还可以包括：透射信号的幅值。

Claims (10)

1.一种物品检测装置，其中，所述装置包括：

收发单元，其用于向待检测物品发送发射信号，并接收所述发射信号经待检测物品后的接收信号；

第一确定单元，其用于计算所述接收信号的第一特性，并与基于所述第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定所述待检测物品所属的物品组，所述物品组包括至少一种物品；

第二确定单元，其用于根据所述物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据所述第二特性确定所述待检测物品；

其中，所述第一特性和所述第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由所述物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：

分组单元，其用于根据不同物品的基于所述第一特性得到的训练数据将不同物品进行分组，以获得至少一个物品组以及对应的分组数据；

并且所述第一确定单元将所述接收信号的第一特性与所述分组单元分组得到的分组数据进行比较。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述不同物品中的一个物品的训练数据中超过第一阈值的训练数据与所述不同物品中的其他物品的训练数据重叠时，所述分组单元将所述一个物品和所述其他物品划分为一组。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第一确定单元确定所述待检测物品属于至少2个物品组时，所述装置还包括：

调整单元，其用于将所述待检测物品和所述收发单元的第一距离调整为第二距离；

所述第一确定单元根据调整后的第二距离得到的接收信号的第一特性确定待检测物品所属物品组。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第二确定单元确定所述待检测物品为至少2种物品时，所述装置还包括：

调整单元，其用于将所述待检测物品和所述收发单元的第一距离调整为第二距离；

所述第二确定单元根据调整后的第二距离得到的接收信号的第二特性确定所述待检测物品。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述第一确定单元确定所述待检测物品属于至少2个物品组和/或所述第二确定单元确定所述待检测物品为至少2种物品时，所述装置还包括：

第三确定单元，其用于根据概率确定所述待检测物品所属物品组和/或确定所述待检测物品。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述概率根据不同物品的训练数据确定。

8.一种物品检测方法，其中，所述方法包括：

向待检测物品发送发射信号，并接收所述发射信号经待检测物品后的接收信号；

计算所述接收信号的第一特性，并与基于所述第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定所述待检测物品所属的物品组，所述物品组包括至少一种物品；

根据所述物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据所述第二特性确定所述待检测物品；

其中，所述第一特性和所述第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、透射信号的幅值、反射信号中由所述物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

9.一种物品检测系统，其中，所述系统包括：待检测物品，处理装置，微波发射装置，第一接收装置；

所述微波发射装置用于向所述待检测物品发送发射信号，所述第一接收装置接收所述发射信号经待检测物品后的反射信号；

所述处理装置用于计算所述接收信号的第一特性，并与基于所述第一特性对物品进行分组所获得的物品组的分组数据进行比较，确定所述待检测物品所属的物品组，所述物品组包括至少一种物品；根据所述物品组的特征确定用来检测所述待检测物品的所述接收信号的第二特性，并根据所述第二特性确定所述待检测物品；

其中，所述第一特性和所述第二特性不同，包括以下特性之一：

反射信号的幅值、反射信号中由所述物品表面反射引起的相位变化量、反射信号幅值的改变。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述系统还包括：第二接收装置；所述第一接收装置和第二接收装置分别放置在所述待检测物品的两侧；

所述第二接收装置用于接收所述发射信号经待检测物品后的透射信号；

其中，所述第一特性或所述第二特性还可以包括：透射信号的幅值。