CN108845371B - 一种基于太赫兹波的安检方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于太赫兹波的安检方法，包括以下步骤：检测装置发射太赫兹波束至被检人体；检测装置接收到被检人体的太赫兹反射波；通过太赫兹反射波计算出被检人体当前反射点和检测装置的距离；移动检测装置至不同位置，重复前述各个步骤，连续测得被检人体不同反射点和检测装置的距离值；实时判断当前测得的距离值相对于相邻反射点距离值的变化差值；如果所述变化差值超过阈值，则判断该位置处存在突变，为异常。同时还公开了一种基于太赫兹波的安检装置。本发明降低了安检算法和安检装置的复杂程度，减少了应用成本，同时提升了扫描效率和扫描速度。
Description
技术领域
本发明涉及安检领域，尤其涉及一种基于太赫兹波的安检方法及装置。
背景技术
目前在公共场所的人体安检主要依靠金属安检门结合手持金属安检仪来完成，较为耗时耗力。而传统的X射线安检仪由于具有很强的辐射，对人体会产生电离伤害，因此不能作为人体安检仪使用。太赫兹电磁波与X射线相比，它的光子能量较低，不会对生物组织产生电离辐射，并且太赫兹波非常容易穿透衣服，对人体进行安检有着较大优势。目前国内外太赫兹应用在安检主要是使用成像的方式进行人体扫描，成本昂贵且损耗的时间较长，不利于大规模推广应用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种基于太赫兹波的安检方法及装置。相对于成像所不同，本发明使用一种基于太赫兹测距的方法，获得皮肤表面不同点到收发单元的距离从而判断是否衣服内部是否存在不规则突起扫描人体表面是否存在不规则凸起，判断人体衣服下是否隐藏违禁品或危险品。此方法不同于成像，是一种创新型利用太赫兹进行安检的思路。
具体的，一种基于太赫兹波的安检方法，包括以下步骤：
检测装置发射太赫兹波束至被检人体；
检测装置接收到被检人体的太赫兹反射波；
通过太赫兹反射波计算出被检人体当前反射点和检测装置的距离；
移动检测装置至不同位置，重复前述各个步骤，连续测得被检人体不同反射点和检测装置的距离值；
实时判断当前测得的距离值相对于相邻反射点距离值的变化差值；
如果所述变化差值超过阈值，则判断该位置处存在突变，为异常。
优选的，所述不同位置属于检测装置与被检人体竖直中心线等距的位置集合。
优选的，所述检测装置为多个；当其排列方式为水平圆周分布排列时，其移动为竖直方向移动；或者，当其排列方式为竖直分布排列，其移动为以被检人体中心的水平圆周移动。
优选的，所述检测装置的移动为保持检测装置之间相对位置不变的整体性的匀速移动。
优选的，所述阈值是根据人体不同部位而区别设定的。
优选的，在发现异常之后还包括异常性质初步判定步骤：根据异常的轮廓，初步判定该异常的类型和可能物品，并发出告警提示。
同时还公开了一种基于太赫兹波的安检装置，其特征在于，包括：
一组或多组检测装置，用于采集人体反射点至检测装置的距离数据；
与检测装置组数匹配的移动装置，用于移动检测装置，以便实现多点采集；
处理装置，用于计算距离数据并且处理判断是否超过人体对应位置的阈值；
所述检测装置和移动装置分别与处理装置相连；
所述检测装置即为一对太赫兹收发单元，包括太赫兹源和太赫兹探测器；
所述移动装置包括机械位移装置；
所述处理装置包括具有计算机程序执行能力的智能终端设备。
优选的，还包括集中控制器；所述集中控制器用于控制检测装置的运行，接收检测装置采集的距离数据并上传至处理装置。
优选的，还包括告警装置，所述告警装置与处理装置相连，用于检测到异常时，发出告警信号。
优选的，还包括网络通信接口，用于本装置的联网使用或将安检数据传输至后台。
本发明的有益效果在于：
1)本发明采用太赫兹技术，相对于X射线，不具有电离辐射，因此对细胞没有损伤，所以多次扫描也不会对人体健康产生危害，适合在大多数场合使用。
2)本发明使用太赫兹收发单元呈阵列分布，单元个数可调，因此可以根据不同环境和场合进行适当的调整，满足不同精度要求。
3)基于太赫兹成像的人体安检仪一般都价格昂贵或是扫描时间长，本发明利用太赫兹测距技术，只需得到每一个收发单元与人体皮肤对应的点的距离信息，就能根据算法判断是否隐藏危险品，不需要进行成像处理，系统的复杂度与算法的复杂度较低，节约了成本并减少了扫描时间。
4)本发明在一个维度上布置环形阵列，因此只需要将阵列在另一维度进行简单位移，就能对全身进行扫描，系统复杂性较低。
附图说明
图1是本发明的系统流程图；
图2是本发明的装置实施例正视图；
图3是本发明的装置实施例俯视图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
具体的，一种基于太赫兹波的安检方法，包括以下步骤：
检测装置发射太赫兹波束至被检人体；
检测装置接收到被检人体的太赫兹反射波；
通过太赫兹反射波计算出被检人体当前反射点和检测装置的距离；
移动检测装置至不同位置，重复前述各个步骤，连续测得被检人体不同反射点和检测装置的距离值；
实时判断当前测得的距离值相对于相邻反射点距离值的变化差值；
如果所述变化差值超过阈值，则判断该位置处存在突变，为异常。
优选的，所述不同位置属于检测装置与被检人体竖直中心线等距的位置集合，所述检测装置为多个；其具体移动方式为：当其排列方式为水平圆周分布排列时，其移动为竖直方向移动；或者，当其排列方式为竖直分布排列，其移动为以被检人体中心的水平圆周移动。可见，其位置的集合为一个圆柱面。
优选的，所述检测装置的移动为保持检测装置之间相对位置不变的整体性的匀速移动。
优选的，所述阈值是根据人体不同部位而区别设定的。阈值在人体不同部位是不一样的，例如在腰部与腿部这一片区域就有着连续的变化，这些变化不应被识别为突变。判断当前位置为腰部或腿部是基于检测装置的高度进行确定的。
优选的，在发现异常之后还包括异常性质初步判定步骤：根据异常的轮廓，初步判定该异常的类型和可能物品，并发出告警提示。
以检测装置水平布放为例，太赫兹源与太赫兹探测器交替分布在被测区域周围，一个太赫兹辐射源对应一个太赫兹探测器，在同一高度上形成一圈太赫兹阵列，在这个阵列中，每一个太赫兹源分别向区域中心发射太赫兹波束，波束抵达人体表面，由于太赫兹波对于衣服具有透过性，波束能轻易穿过人体表面衣服到达人体皮肤表面，之后被人体皮肤反射回人体周围空间，被对应的太赫兹探测器接收，由计算机系统进行数据分析，得到每一个收发单元到被测人体的准确距离，因此多组太赫兹单元就能得出该高度上人体的多个点的点信息，计算机实时处理这一组数据，在另一维度上，机械位移装置控制整个太赫兹收发单元组在竖直高度上匀速移动，从脚部至头部，因此，每一个收发单元就能实时得出不同高度上的一组数据。在一段连续的高度变化，多个收发单元就能测得数组距离信息，而每一个收发单元根据高度变化得到的一组数据随着高度的变化应该符合人体轮廓曲线的变化规律，因此若数个单元的数据出现不规律的突变，则由计算机计算判断这个不规律的凸起是否为隐藏的危险品，并发出报警声，提示工作人员对被测人员进行进一步检查。如附图2中，当太赫兹收发单元由下至上移动到不规则半球形凸起处时，电脑终端得到的数据发生不规则变化，则由电脑判断得出此处有不规则凸起，发出报警声。
同时还公开了一种基于太赫兹波的安检装置，包括：
一组或多组检测装置，用于采集人体反射点至检测装置的距离数据；
与检测装置组数匹配的移动装置，用于移动检测装置，以便实现多点采集；
处理装置，用于处理距离数据及其与人体轮廓曲线的分析比对；
所述检测装置和移动装置分别与处理装置相连；
所述检测装置即为一对太赫兹收发单元，包括太赫兹源和太赫兹探测器；
所述移动装置包括机械位移装置；
所述处理装置包括具有计算机程序执行能力的智能终端设备基于太赫兹波的安检。
优选的，还包括集中控制器；所述集中控制器用于控制检测装置的运行，接收检测装置采集的距离数据并上传至处理装置。
优选的，还包括告警装置，所述告警装置与处理装置相连，用于检测到异常时，发出告警信号。
优选的，还包括网络通信接口，用于本装置的联网使用或将安检数据传输至后台。
本发明的中的太赫兹安检装置的水平排列方法如附图2所示，由太赫兹源1，太赫兹探测器2（其中太赫兹源和太赫兹探测器的数量可调），控制另一维移动的机械位移装置3，采集及分析数据的计算机系统4构成。一个太赫兹源与相对应的一个太赫兹探测器相对应，形成一组太赫兹收发单元，一个系统包含数组太赫兹收发单元，分布在被检区域周围。
需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种基于太赫兹波的安检方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测装置发射太赫兹波束至被检人体；
检测装置接收到被检人体的太赫兹反射波；
通过太赫兹反射波计算出被检人体当前反射点和检测装置的距离；
移动检测装置至不同位置，重复前述各个步骤，连续测得被检人体不同反射点和检测装置的距离值；
所述不同位置属于检测装置与被检人体竖直中心线等距的位置集合；
所述检测装置为多个；当其排列方式为水平圆周分布排列时，其移动为竖直方向移动；或者，当其排列方式为竖直分布排列，其移动为以被检人体中心的水平圆周移动；
所述检测装置的移动为保持检测装置之间相对位置不变的整体性的匀速移动；
实时判断当前测得的距离值相对于相邻反射点距离值的变化差值；
如果所述变化差值超过阈值，则判断该位置处存在突变，为异常；
所述阈值是根据人体不同部位而区别设定的。
2.根据权利要求1所述的一种基于太赫兹波的安检方法，其特征在于，在发现异常之后还包括异常性质初步判定步骤：根据异常的轮廓，初步判定该异常的类型和可能物品，并发出告警提示。
3.根据权利要求1-2任意一项所述的一种基于太赫兹波的安检方法的装置，其特征在于，包括：
一组或多组检测装置，用于采集人体反射点至检测装置的距离数据；
与检测装置组数匹配的移动装置，用于移动检测装置，以便实现多点采集；
处理装置，用于计算距离数据并且处理判断是否超过人体对应位置的阈值；
所述检测装置和移动装置分别与处理装置相连；
所述检测装置即为一对太赫兹收发单元，包括太赫兹源和太赫兹探测器；
所述移动装置包括机械位移装置；
所述处理装置包括具有计算机程序执行能力的智能终端设备。
4.如权利要求3所述的一种基于太赫兹波的安检装置，其特征在于，还包括集中控制器；所述集中控制器用于控制检测装置的运行，接收检测装置采集的距离数据并上传至处理装置。
5.如权利要求3所述的一种基于太赫兹波的安检装置，其特征在于，还包括告警装置，所述告警装置与处理装置相连，用于检测到异常时，发出告警信号。
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