CN108956647A - 物品检测方法和装置 - Google Patents

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CN108956647A CN201710388229.0A CN201710388229A CN108956647A CN 108956647 A CN108956647 A CN 108956647A CN 201710388229 A CN201710388229 A CN 201710388229A CN 108956647 A CN108956647 A CN 108956647A
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张兆宇
底欣
田军
奥琛
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V9/00—Prospecting or detecting by methods not provided for in groups G01V1/00 - G01V8/00

Abstract

本发明实施例提供一种物品检测方法和装置，其中，该方法包括：收发单元向置于收发单元和反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和该反射物反射后的第一接收信号；根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。通过本实施例的上述方法，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

物品检测方法和装置
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和装置。
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，而非接触式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和装置，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。
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、处理单元和反射物；
该收发单元向置于该收发单元和该反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和该反射物反射后的第一接收信号；
该第一处理单元根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
根据本发明实施例的第二个方面，提供了一种物品检测装置，其中，该装置包括：收发单元、第一处理单元、第二处理单元、控制单元和反射物；
该收发单元向该待检测物品发送第二发射信号，由该收发单元接收该第二发射信号经该待检测物品反射后的第二接收信号；
该第二处理单元根据该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品；
在该第二处理单元根据该第二接收信号的第一特性不能检测出该待检测物品时，该控制单元控制该反射物放置在该待检测物品的与该收发单元相反的一侧；
该收发单元向置于该收发单元和该反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；
该第一处理单元根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
根据本发明实施例的第三个方面，提供了一种物品检测方法，其中，该方法包括：
由收发单元向置于该收发单元和反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和该反射物反射后的第一接收信号；
根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
本发明实施例的有益效果在于，通过本实施例的上述方法和装置，向待检测物品发射信号，通过设置反射物，能够接收经物品和反射物后的反射后的叠加信号，基于该叠加后信号的特性进行物品检测，由此，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。
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中物品检测方法流程图；
图2是本实施例1中收发单元，待检测物品，反射物位置示意图；
图3是本实施例1中步骤102的流程图；
图4是本实施例1中计算第一特性示意图；
图5是本实施例2中物品检测方法流程图；
图6是本实施例2中步骤502的流程图；
图7是本实施例2中物品检测方法流程图；
图8是本实施例3中物品检测装置构成示意图；
图9是本实施例3中物品检测装置构成示意图；
图10是本实施例3中第一参考特性范围示意图；
图11是本实施例3中第二参考特性范围示意图；
图12是本实施例4中物品检测装置的硬件构成示意图。
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提供一种物品检测方法；图1是该物品检测方法流程图，如图1所示，方法包括：
步骤101，由收发单元向待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；其中，该待检测物品放置于该收发单元和该反射物之间；
步骤102，根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品。
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
通过本实施例的上述方法，向待检测物品发射信号，通过设置反射物，能够接收经物品和反射物反射后的叠加信号，基于该叠加信号的特性进行物品检测，由此，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。
在本实施例中，收发单元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，但本实施例并不以此作为限制，该收发单元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，该收发单元还可以是工作在Ka波段27GHz～40GHz的微波设备，或者该收发单元也可以是太赫兹设备，此处不再一一列举。
图2是本实施例中该待检测物品和收发单元，反射物位置示意图，如图2所示，该待检测物品200放置于该收发单元201和该反射物202之间，该收发单元201发射的第一发射信号C接触到待检测物品200会反射一个第一反射信号A，另外，该收发单元201发射的第一发射信号C经过待检测物品200会透射出一个信号E接触到反射物202，该透射出的信号E经过该反射物202后会反射一个信号，该反射的信号再次经过该待检测物品200的透射后得到第二反射信号B，该收发单元201接收经待检测物品200和反射物202反射后的第一接收信号，即第一反射信号A和第二反射信号B的叠加信号。
在本实施例中，该待检测物品200放置于该收发单元201和该反射物202之间，但本实施例不限定收发单元201与待检测物品200，或反射物202的距离之间的关系。
在本实施例中，该反射物202可以采用反射性高，散射性低的材质。这样，在经过待检测物品200后透射的信号接触到该反射物202时，能够使该信号得到充分的反射，减少能量损失，提高检测精度。其中，为了实现该高反射性，以及低散射性，反射物202可以是金属板、或者能够聚光的光学透镜，以上仅为示例说明，但本实施例并不以此作为限制。
其中，该第一特性可以是反射信号强度，但本实施例并不以此作为限制，其还可以是反射信号相位变化量等其他特性，需要说明的是，本实施例并不对获取上述第一特性的方法进行限制，即反射信号强度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201，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，即可获得反射信号强度，以上仅为示例性的说明，但本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，在步骤102中，由于不同物品的材质不同，其反射和透射特性也会存在差异，该第一反射信号经过了待检测物品的反射，第二反射信号经过了待检测物品的两次透射，因此，可以根据该第一反射信号和第二反射信号的叠加信号的第一特性检测该待检测物品。
由此，仅发射一次信号，通过设置反射物，能够接收经待检测物品和反射物反射后的叠加信号，基于该叠加信号的特性进行物品检测，可以利用待检测物品的反射和透射特性，更精确的进行物品检测，并且，不需要从该叠加的第一接收信号中区分并提取第一反射信号和第二反射信号，直接根据该叠加的第一接收信号的第一特性进行物品检测。
图3是本实施例中步骤102的一种实施方式流程图，如图3所示，步骤102包括：
步骤301，将该第一接收信号与该第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，计算该第一基带信号的能量平均值，以得到该第一接收信号的第一特性；
步骤302，根据预存的第一参考特性范围和物品的对应关系以及该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品。
在步骤301中，具体混频处理的方式可以参考现有技术，其中，在使用上述多普勒雷达传感器时，混频后得到的基带信号是两个正交的I,Q信号，在该第一发射信号是周期信号时，可以计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值之和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将该第一能量值之和与第一预定数量个采样点的比值作为该第一特性。
图4是本实施例中该第一特性是反射信号强度时计算方法示意图，如图4所示，混频后得到的正交信号也是周期信号，其第二预定数量个周期为200个，每个周期的采样点为128个，因此，200个周期内的第一预定数量个采样点共计25600个，该25600个采样点的第一能量值之和为其中，Ii,j，Qi,j表示第i个周期内第j个采样点的I，Q值，该第一特性为i的取值范围是[1,200]，j的取值范围是[1,128]。
为了方便说明，将该待检测物品与收发单元的距离称为第一距离，将反射物和收发单元的距离称为第二距离，在步骤302中，该预存的第一参考特性范围与该第一距离，以及第二距离对应，可以预先使用收发单元201与待检测物品200，反射物202分别在同一第一距离，以及第二距离下，针对不同的物品进行测试，得到不同物品的第一接收信号的第一特性的训练数据，使用现有的机器学习的方法预先对不同的物品的第一接收信号的第一特性训练数据进行训练，得到参与测试的各个物品对应的第一参考特性范围(例如将每种物品测试得到的最小第一特性值与最大第一特性值之间的取值范围作为该物品在该距离下对应的第一参考特性范围，但本实施例并不以此作为限制)，从而得到在该距离下第一参考特性范围和物品的对应关系。在实际检测时，并不知道待测的目标物品，但根据实际得到的第一接收信号的第一特性，以及该对应关系，即可以确定目标物品。
在本实施例中，该物品的第一参考特性范围可以存在多组，分别与不同第一距离，以及第二距离对应，例如，如表1所示，可以预存N组第一参考特性范围S1,S2,...,SN，其中SN可以包括不同物品(m种)对应的不同参考特性范围[aN,bN]、[cN,dN]、[eN,fN]、…、[gN,hN]、[kN,lN]，分别对应收发单元201和待检测物品200的第一距离为d1,d2,...,dN，收发单元201和反射物202的第二距离为d1',d2',...,dN'。在实际测量时，在该收发单元201和待检测物品200的距离为dN，收发单元201和反射物202的距离为dN'时，将该第一参考特性范围SN中的[aN,bN]、[cN,dN]、[eN,fN]、…、[gN,hN]、[kN,lN]与第一接收信号的第一特性进行对比，确定该第一接收信号的第一特性落入SN中的哪个范围内，即可确定该物品。
表1
物品 d1，d1' d2，d2' ... dN-1，dN-1' dN，dN'
物品1 [a1，b1] [a2，b2] [aN-1，bN-1] [aN，bN]
物品2 [c1，d1] [c2，d2] [cN-1，dN-1] [cN，dN]
物品3 [e1，f1] [e2，f2] [eN-1，fN-1] [eN，fN]
… … … … …
物品m-1 [g1，h1] [g2，h2] [gN-1，hN-1] [gN，hN]
物品m [k1，l1] [k2，l2] [kN-1，lN-1] [kN，lN]
通过本实施例的上述方法，向待检测物品发射信号，通过设置反射物，能够接收经物品和反射物反射后的叠加信号，基于该叠加信号的特性进行物品检测，由此，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。
实施例2
由于不同物品的材质不同，因此其反射或透射特性也会存在差异，这样可利用该差异进行物品的识别，在某些物品的反射特性区别较为明显时，可以根据该物品的反射特性进行物品检测；而在某些物品的反射特性较为接近时，仅依靠反射特性无法区分开物品。为了有效地进行物品检测、提高检测精度，本实施例提出了一种物品检测方法，先不放置反射物，先利用经待检测物品反射的反射信号的第一特性确定待检测物品，在不能检测出待检测物品时，再放置反射物，并根据待检测物品和反射物反射的叠加信号的第一特性确定待检测物品。
本实施例2提供一种物品检测方法；图5是该物品检测方法流程图，如图5所示，方法包括：
步骤501，由收发单元向待检测物品发送第二发射信号；并接收该第二发射信号经该待检测物品反射后的第二接收信号；
步骤502，根据该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品；
步骤503，在根据该第二接收信号的第一特性不能检测出该待检测物品时，由该收发单元向该待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；其中，该待检测物品放置于该收发单元和该反射物之间；
步骤504，根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品。
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
通过本实施例的上述方法，先利用待检测物品的反射特性进行物品检测，在不能检测出物品时，再结合待检测物品的透射特性进行物品检测，由此，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。
在本实施例中，该收发单元和反射物的实施方式与实施例1类似，此处不再赘述
在本实施例中，在步骤501中，由于没有放置反射物，因此，该第二接收信号仅为第二发射信号经过待检测物品反射后的信号，而非叠加信号。
在步骤502中，由于不同物品的材质不同，因此其反射特性可能存在差异，可以根据该第二接收信号的第一特性进行物品检测，其中，该第一特性的具体实施方式可以参考实施例1，此处不再赘述。
图6是该步骤502的一个实施方式流程图，如图6所示，步骤502包括：
步骤601，将该第二接收信号与该第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，根据该第二基带信号得到该第二接收信号的第一特性；
在一个实施方式中，可以对该第二基带信号进行快速傅里叶变换，得到频域信号F(w)，当待检测物品和收发单元的距离为d时，F(w)中相应频点w＝η×d/c即为该第二接收信号的第一特性(例如，反射信号强度)，其中，c表示光速，η＝(f2-f1)/T，T，f2，f1分别表示收发单元发射连续调频(Frequency-modulated Continuous Wave，FMCW)信号时，发射信号的频率在一个周期T内从f1上升到f2(f2>f1)。
在一个实施方式中，可以计算该第二基带信号的能量平均值，以得到该第二接收信号的第一特性，其具体实施方式与实施例1的步骤301类似，此处不再重复。
步骤602，根据预存的第二参考特性范围和物品的对应关系以及该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品。
其中，该预存的第二参考特性范围与该待检测物品和收发单元的第一距离对应，可以预先使用收发单元在与待检测物品的同一距离下，针对不同的物品进行测试，得到不同物品的第二接收信号的第一特性的训练数据，使用现有的机器学习的方法预先对不同的物品的第二接收信号的第一特性训练数据进行训练，得到参与测试的各个物品对应的第二参考特性范围(例如将每种物品测试得到的最小第一特性值与最大第一特性值之间的取值范围作为该物品在该距离下对应的第二参考特性范围，但本实施例并不以此作为限制)，从而得到在该距离下第二参考特性范围和物品的对应关系。在实际检测时，并不知道待测的目标物品，但根据实际得到的第二接收信号的第一特性，以及该对应关系，即可以确定目标物品。
在本实施例中，该物品的第二参考特性范围可以存在多组，分别与不同的第一距离对应，例如，如表2所示，可以预存N组第二参考特性范围S1,S2,...,SN，其中SN可以包括不同物品(m种)对应的不同参考特性范围[aN',bN']、[cN',dN']、[eN',fN']、…、[gN',hN']、[kN',lN']，分别对应收发单元和物品的第一距离d1,d2,...,dN，在实际测量时，在该收发单元和待检测物品的距离为dN，将该第二参考特性范围SN中的[aN',bN']、[cN',dN']、[eN',fN']、…、[gN',hN']、[kN',lN']与第二接收信号的第一特性进行对比，确定该第二接收信号的第一特性落入SN中的哪个范围内，即可确定该物品。
表2
物品 d1 d2 ... dN-1 dN
物品1 [a1'，b1'] [a2'，b2'] [aN-1'，bN-1'] [aN'，bN']
物品2 [c1'，d1'] [c2'，d2'] [cN-1'，dN-1'] [cN'，dN']
物品3 [e1'，f1'] [e2'，f2'] [eN-1'，fN-1'] [eN'，fN']
… … … … …
物品m-1 [g1'，h1'] [g2'，h2'] [gN-1'，hN-1'] [gN'，hN']
物品m [k1'，l1'] [k2'，l2'] [kN-1'，lN-1'] [kN'，lN']
在步骤503中，在一种以上物品的第二参考特性范围有重叠时，根据该第二接收信号的第一特性不能检测出该待检测物品，这时，通过放置反射物，由收发单元向该待检测物品和反射物发送第一发射信号，并接收第一发射信号经该待检测物品和反射物反射后的第一接收信号，在步骤504中，根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品。
其中，步骤503和步骤504的具体实施方式可以参考实施例1中步骤101和102，此处不再赘述。
图7是本实施例中物品检测方法流程图，如图7所示，该方法包括：
步骤701，收发单元向待检测物品发送第二发射信号；并接收该第二发射信号经该待检测物品反射后的第二接收信号；
步骤702，将第二接收信号与第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，根据该第二基带信号得到该第二反射信号的第一特性；其具体计算方式可以参考步骤601，此处不再赘述。
步骤703，将该第二反射信号的第一特性与预存的第二参考特性范围进行比较；
步骤704，判断根据该第一特性是否能够确定物品，在判断结果为是时，执行步骤708，否则执行步骤705；
步骤705，放置反射物，由收发单元向待检测物品和反射物发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；
其中，该第一接收信号的实施方式与实施例1相同，此处不再赘述。
步骤706，将第一接收信号与第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，根据该第一基带信号得到该第一反射信号的第一特性；其具体实施方式可以参考实施例1的步骤301，此处不再赘述。
步骤707，将该第一反射信号的第一特性与预存的第一参考特性范围进行比较，执行步骤708；
步骤708，输出物品检测结果。
在本实施例中，步骤701-707的具体实施方式可以参考实施例2中步骤501-504，重复之处不再赘述。
通过本实施例的上述方法，先利用待检测物品的反射特性进行物品检测，在不能检测出物品时，再结合待检测物品的透射特性进行物品检测，由此，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。
实施例3
本发明实施例3提供了一种物品检测装置，由于该装置解决问题的原理与实施例1和2的方法类似，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8是本实施例中物品检测装置的一个构成示意图，如图8所示，该装置800包括：收发单元801、第一处理单元802和反射物803；
其中，收发单元801向置于该收发单元801和该反射物803之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物803反射后的第一接收信号；
该第一处理单元802根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物803反射后再次经该待检测物品透射的信号。
在本实施例中，该收发单元801和第一处理单元802的具体实施方式可以参考实施例1步骤101-102，此处不再赘述。
在本实施例中，该反射物803，第一特性和收发单元801的具体实施方式可以参考实施例1，此处不再赘述。
图9是本实施例中物品检测装置的一个构成示意图，如图9所示，该装置900包括：收发单元901、第一处理单元902、第二处理单元903、控制单元904和反射物905；
该收发单元901向该待检测物品发送第二发射信号，由该收发单元901接收该第二发射信号经该待检测物品反射后的第二接收信号；
该第二处理单元903根据该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品；
在该第二处理单元903根据该第二接收信号的第一特性不能检测出该待检测物品时，该控制单元904控制该反射物905放置在该待检测物品的与该收发单元901相反的一侧；
该收发单元901向置于该收发单元901和该反射物905之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物905反射后的第一接收信号；
该第一处理单元902根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；
其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
在本实施例中，该收发单元901，第一处理单元902，第二处理单元903，控制单元904的具体实施方式可以参考实施例1步骤501-504，此处不再赘述。
在本实施例中，该装置800或900还可以包括：第一确定单元(未图示)，其用于将该第一接收信号与该第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，计算该第一基带信号的能量平均值，以得到该第一接收信号的第一特性。
在本实施例中，该装置900还可以包括：第二确定单元(未图示)，其用于将该第二接收信号与该第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，对该第二基带信号进行快速傅里叶变换，以得到该第二接收信号的第一特性；或者，将该第二接收信号与该第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，计算该第二基带信号的能量平均值，以得到该第二接收信号的第一特性。
其中，该第一发射信号是周期信号，该第一确定单元计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值之和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将该第一能量值之和与第一预定数量个采样点的比值作为该第一特性；或者，
该第二发射信号是周期信号，该第二确定单元计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值之和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将该第一能量值之和与第一预定数量个采样点的比值作为该第一特性。
其中，第二处理单元903根据预存的第二参考特性范围和物品的对应关系以及该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品，该第一处理单元802或902根据预存的第一参考特性范围和物品的对应关系以及该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品。
其中，该第一处理单元802，902和第二处理单元903的具体实施方式可以参考实施例1步骤102，实施例2步骤502，此处不再赘述。
为了更好的说明上述物品检测方法和装置，以下以该第一特性是反射信号强度(RSS)，且待检测的物品为4种(水、金属、空瓶和油)为例，对上述物品检测方法和装置进行详细说明，其中，预先获得在待检测物品和收发单元距离为80cm处的4种物品的第二参考特性范围，以及待检测物品和收发单元距离为80cm，收发单元和反射物距离为106cm处的2种物品的第一参考特性范围。图10是不同物品第二参考特性范围示意图，如图10所示，从上至下的点线分别为金属、水、空瓶和油的第二接收信号的第一特性测试值，计算测试值的平均值，取相邻两种物品的该测试值的平均值的中位线为该两种物品第二参考特性范围的临界，以该临界作为第二参考特性范围。如图10所示，金属的第二参考特性范围是(1.2,2]，水的第二参考特性范围是(0.7,1.2]，空瓶和油的第二参考特性范围是(0,0.7]，收发单元先向待检测物品发送第二发射信号，并接收该第二发射信号经待检测物品反射后的第二接收信号；得到该第二接收信号的第一特性是A，将该A与第二参考特性范围进行比较，如果A在范围(1.2,2]中，则可确定该物品为金属，如果A在范围(0.70,1.2]内，则可确定该物品为水，如果A在范围(0,0.70]中，根据该第二接收信号的第一特性无法区分该物品是空瓶还是油，图11是空瓶和油第一参考特性范围示意图，如图11所示，从上至下的点线分别为空瓶和油的第一接收信号的第一特性测试值，采用同样的方法得到空瓶和油的第一参考特性范围，例如，空瓶的第一参考特性范围是(0.74,1.2]，油的第一参考特性范围是(0,0.74]，这时，放置反射物，收发单元先向待检测物品和反射物发送第一发射信号，并接收该第一发射信号经待检测物品和反射物后的第一接收信号；得到该第一接收信号的第一特性是B，将该第一接收信号的第一特性与预存的第一参考特性范围进行比较；如果B在范围(0.74,1.2]内，则可确定该物品为空瓶，如果B在范围(0,0.74]内，则可确定该物品为油，
通过本实施例的上述装置，向待检测物品发射信号，通过设置反射物，能够接收经物品和反射物后的反射后的叠加信号，基于该叠加信号的特性进行物品检测，由此，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。
实施例4
本实施例4还提供了一种物品检测装置，图12是本发明实施例物品检测装置的硬件构成示意图，如图12所示，装置1200可以包括：一个接口(图中未示出)，中央处理器(CPU)1220，存储器1210和收发器1240；存储器1210耦合到中央处理器1220。其中存储器1210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1220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1220中。其中，中央处理器1220可以被配置为：控制收发器1240向置于收发器1240和反射物之间的待检测物品发送第一发射信号，并接收该第一发射信号经该待检测物品和该反射物反射后的第一接收信号；根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
其中，中央处理器1220还可以被配置为：控制收发器1240向该待检测物品发送第二发射信号，控制收发器1240接收该第二发射信号经该待检测物品反射后的第二接收信号；根据该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品；在根据该第二接收信号的第一特性不能检测出该待检测物品时，控制反射物放置在该待检测物品的与该收发单元相反的一侧；并控制收发器1240向置于该收发器1240和该反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；控制收发器1240接收该第一发射信号经该待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；根据该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品；其中，该第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，该第一反射信号是该第一发射信号经该待检测物品反射后的信号，该第二反射信号是该第一发射信号经该待检测物品透射后、经过该反射物反射后再次经该待检测物品透射的信号。
其中，中央处理器1220还可以被配置为：将该第一接收信号与该第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，计算该第一基带信号的能量平均值，以得到该第一接收信号的第一特性。
其中，中央处理器1220还可以被配置为：将该第二接收信号与该第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，对该第二基带信号进行快速傅里叶变换，以得到该第二接收信号的第一特性；或者，将该第二接收信号与该第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，计算该第二基带信号的能量平均值，以得到该第二接收信号的第一特性。
其中，中央处理器1220还可以被配置为：在该第一发射信号或第二发射信号是周期信号时，计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将该第一能量值和与第一预定数量个采样点的比值作为该第一特性。
其中，中央处理器1220还可以被配置为：根据预存的第二参考特性范围和物品的对应关系以及该第二接收信号的第一特性检测该待检测物品，根据预存的第一参考特性范围和物品的对应关系以及该第一接收信号的第一特性检测该待检测物品。
中央处理器1220的具体实施方式可以参考实施例1，此处不再重复。
在本实施例中，该第一特性和反射物的具体实施方式可以参考实施例1，此处不再赘述。
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1220连接的芯片(图中未示出)上，通过中央处理器1220的控制来实现物品检测装置的功能。
值得注意的是，装置1200也并不是必须要包括图12中所示的所有部件；此外，该装置1200还可以包括图12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，向待检测物品发射信号，通过设置反射物，能够接收经物品和反射物后的反射后的叠加信号，基于该叠加信号的特性进行物品检测，由此，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。
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物品检测装置中执行如上面实施例1或2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1或2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8-9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1，3-7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8-9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8-9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、第一处理单元和反射物；
所述收发单元向置于所述收发单元和所述反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收所述第一发射信号经所述待检测物品和所述反射物反射后的第一接收信号；
所述第一处理单元根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
其中，所述第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，所述第一反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品反射后的信号，所述第二反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品透射后、经过所述反射物反射后再次经所述待检测物品透射的信号。
附记2、一种物品检测装置，其中，所述装置包括：收发单元、第一处理单元、第二处理单元、控制单元和反射物；
所述收发单元向所述待检测物品发送第二发射信号，由所述收发单元接收所述第二发射信号经所述待检测物品反射后的第二接收信号；
所述第二处理单元根据所述第二接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
在所述第二处理单元根据所述第二接收信号的第一特性不能检测出所述待检测物品时，所述控制单元控制所述反射物放置在所述待检测物品的与所述收发单元相反的一侧；
所述收发单元向置于所述收发单元和所述反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收所述第一发射信号经所述待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；
所述第一处理单元根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
其中，所述第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，所述第一反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品反射后的信号，所述第二反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品透射后、经过所述反射物反射后再次经所述待检测物品透射的信号。
附记3、根据附记1或2所述的装置，其中，所述反射物采用反射性高，散射性低的材质。
附记4、根据附记1或2所述的装置，其中，所述第一特性是反射信号强度。
附记5、根据附记1或2所述的装置，其中，所述反射物是金属板、或者能够聚光的光学透镜。
附记6、根据附记1所述的装置，其中，所述装置还包括：
第一确定单元，其用于将所述第一接收信号与所述第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，计算所述第一基带信号的能量平均值，以得到所述第一接收信号的第一特性。
附记7、根据附记2所述的装置，其中，所述装置还包括：
第二确定单元，其用于将所述第二接收信号与所述第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，对所述第二基带信号进行快速傅里叶变换，以得到所述第二接收信号的第一特性；或者，将所述第二接收信号与所述第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，计算所述第二基带信号的能量平均值，以得到所述第二接收信号的第一特性。
附记8、根据附记6或7所述的装置，其中，所述第一发射信号或第二发射信号是周期信号，所述第一确定单元或第二确定单元计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将所述第一能量值和与第一预定数量个采样点的比值作为所述第一特性。
附记9、根据附记2所述的装置，其中，所述第二处理单元根据预存的第二参考特性范围和物品的对应关系以及所述第二接收信号的第一特性检测所述待检测物品，所述第一处理单元根据预存的第一参考特性范围和物品的对应关系以及所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品。
附记10、一种物品检测方法，其中，所述方法包括：
由收发单元向置于所述收发单元和反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收所述第一发射信号经所述待检测物品和反射物反射后的第一接收信号；
根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
其中，所述第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，所述第一反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品反射后的信号，所述第二反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品透射后、经过所述反射物反射后再次经所述待检测物品透射的信号。
附记11、根据附记10所述的方法，其中，所述反射物采用反射性高，散射性低的材质。
附记12、根据附记10所述的方法，其中，所述第一特性是反射信号强度。
附记13、根据附记10所述的方法，其中，所述反射物是金属板、或者能够聚光的光学透镜。
附记14、根据附记10所述的方法，其中，所述方法还包括：
将所述第一接收信号与所述第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，计算所述第一基带信号的能量平均值，以得到所述第一接收信号的第一特性。
附记15、根据附记14所述的方法，其中，所述第一发射信号是周期信号，计算所述第一基带信号的能量平均值包括计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将所述第一能量值和与第一预定数量个采样点的比值作为所述第一特性。
附记16、根据附记10所述的方法，其中，根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品包括根据预存的第一参考特性范围和物品的对应关系以及所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品。

Claims (10)

1.一种物品检测装置，其中，所述装置包括：收发单元、第一处理单元和反射物；
所述收发单元向置于所述收发单元和所述反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收所述第一发射信号经所述待检测物品和所述反射物反射后的第一接收信号；
所述第一处理单元根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
其中，所述第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，所述第一反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品反射后的信号，所述第二反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品透射后、经过所述反射物反射后再次经所述待检测物品透射的信号。
2.一种物品检测装置，其中，所述装置包括：收发单元、第一处理单元、第二处理单元、控制单元和反射物；
所述收发单元向所述待检测物品发送第二发射信号，由所述收发单元接收所述第二发射信号经所述待检测物品反射后的第二接收信号；
所述第二处理单元根据所述第二接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
在所述第二处理单元根据所述第二接收信号的第一特性不能检测出所述待检测物品时，所述控制单元控制所述反射物放置在所述待检测物品的与所述收发单元相反的一侧；
所述收发单元向置于所述收发单元和所述反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收所述第一发射信号经所述待检测物品和所述反射物反射后的第一接收信号；
所述第一处理单元根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
其中，所述第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，所述第一反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品反射后的信号，所述第二反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品透射后、经过所述反射物反射后再次经所述待检测物品透射的信号。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述反射物采用反射性高，散射性低的材质。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第一特性是反射信号强度。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述反射物是金属板、或者能够聚光的光学透镜。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括：
第一确定单元，其用于将所述第一接收信号与所述第一发射信号进行混频处理，以获得相应的第一基带信号，计算所述第一基带信号的能量平均值，以得到所述第一接收信号的第一特性。
7.根据权利要求2所述的装置，其中，所述装置还包括：
第二确定单元，其用于将所述第二接收信号与所述第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，对所述第二基带信号进行快速傅里叶变换，以得到所述第二接收信号的第一特性；或者，将所述第二接收信号与所述第二发射信号进行混频处理，以获得相应的第二基带信号，计算所述第二基带信号的能量平均值，以得到所述第二接收信号的第一特性。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其中，所述第一发射信号或第二发射信号是周期信号，所述第一确定单元或第二确定单元计算第二预定数量个周期内第一预定数量个采样点的第一能量值和；其中，每个周期内的采样点数量等于第一预定数量与第二预定数量的比值；将所述第一能量值和与第一预定数量个采样点的比值作为所述第一特性。
9.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二处理单元根据预存的第二参考特性范围和物品的对应关系以及所述第二接收信号的第一特性检测所述待检测物品，所述第一处理单元根据预存的第一参考特性范围和物品的对应关系以及所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品。
10.一种物品检测方法，其中，所述方法包括：
由收发单元向置于所述收发单元和反射物之间的待检测物品发送第一发射信号；并接收所述第一发射信号经所述待检测物品和所述反射物反射后的第一接收信号；
根据所述第一接收信号的第一特性检测所述待检测物品；
其中，所述第一接收信号是第一反射信号和第二反射信号的叠加信号，所述第一反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品反射后的信号，所述第二反射信号是所述第一发射信号经所述待检测物品透射后、经过所述反射物反射后再次经所述待检测物品透射的信号。
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