CN111580087B - 物品检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种物品检测系统，其中，该系统包括：包括至少一组传感器，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，该各组传感器分别布置在该移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号，该系统还包括：确定单元，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；获取单元，其用于根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，该反射信号是该发射信号经该移动体反射后的反射信号；检测单元，其用于根据该反射信号提取该移动体携带的物品的特征，根据该特征确定该物品的种类。由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品。

Description

物品检测系统
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。
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；另外，由于不同物品的材质不同，因此其反射特性也会存在差异，这样的差异，可以用于物品的检测，即可以通过设置传感器向待检测物品发射信号，利用待检测物品的反射信号的强度来检测。
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
发明人发现，现有技术中，可以在人行走方向上部署传感器，图1-2是传感器部署示意图，如图1所示，在探测过程中，人由远及近移动到传感器，以便传感器获取反射信号进行物品检测，但这样部署的传感器只能检测人身体前方携带的物品，而无法准确检测人身体侧方或者后方携带的物品，且该部署的传感器会作为人行走方向上的障碍物，人在遇到该障碍物后需要减速或转向等，从而造成不便；另外，如图2所示，可以在Z型走廊上至少4个位置部署至少4个雷达，这样可以检测人身体前方、后方、侧方携带的物品，但这样的部署需要如图2所示的单独走廊，很难应用于各个检测场景，例如医院，博物馆等。
为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种物品检测系统，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种物品检测系统，其中，所述系统包括至少一组传感器，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，所述各组传感器分别布置在所述移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号，所述系统还包括：
确定单元，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
检测单元，其用于根据按照所述方位角部署的各组传感器接收到的反射信号提取所述移动体携带的物品的特征，根据所述特征确定所述物品的种类，所述反射信号是所述发射信号经所述移动体反射后的反射信号。
本发明实施例的有益效果在于，在行进方向的至少一侧部署至少一组传感器，确定各个传感器的方位角，并根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号进行物品检测，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
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。在所附附记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1-2是现有场景中传感器部署示意图；
图3是本实施例1中物品检测系统的示意图；
图4是该微波传感器发射信号示意图；
图5A-5B是本实施例1中传感器部署一示意图；
图6-8是本实施例1中计算方位角俯视说明图；
图9是本实施例1中物品检测系统的示意图；
图10-11是本实施例1中计算方位角俯视说明图；
图12是本实施例1中传感器部署俯视图；
图13是本实施例1中第一传感器部署高度示意图；
图14是本实施例1中垂直方向增加的传感器部署高度示意图；
图15-16是本实施例1中传感器部署方式示意图；
图17是本实施例1中该移动体摆动示意图；
图18是本实施例2中物品检测方法示意图；
图19是本实施例3中物品检测装置示意图；
图20是本实施例4中物品检测系统硬件构成示意图.
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提供一种物品检测系统；图3是该物品检测系统构成示意图，如图3所示，系统300包括：包括至少一组传感器301，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，该各组传感器301分别布置在该移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号，该系统300还包括：
确定单元302，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
检测单元303，其用于根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号提取该移动体携带的物品的特征，根据该特征确定所述物品的种类，该反射信号是该发射信号经该移动体反射后的反射信号。
通过本实施例的上述系统，在行进方向的至少一侧部署至少一组传感器，确定各个传感器的方位角，并根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号进行物品检测，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
在本实施例中，传感器301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，传感器301是工作在24.05GHz～24.25GHz的微波传感器(使用多普勒雷达技术)，其向空间发射微波(例如毫米波)信号，例如调频连续波(Frequency-modulatedContinuous Wave，FMCW)，但本实施例并不以此作为限制，该传感器301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，该传感器301还可以是工作在Ka波段27GHz～40GHz的微波设备，或者该传感器301也可以是太赫兹设备，此处不再一一列举。
例如，在该传感器301是以连续调频(Frequency-modulated Continuous Wave，FMCW)方式工作的微波传感器时，图4是该FWCW方式工作的发射信号示意图，该FMCW信号为锯齿形，如图4所示，B表示发射信号的频率在一个周期内的变化量(调频带宽)，该频率在一周期内呈线性变化，频率最小为f0，频率最大为fT，T表示周期的长度，以下为了方便说明，将一个周期称为一个chirp，将预定数量(m)个chirp称为一个帧(frame)。
在本实施例中，该系统300包括至少一组传感器301，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，具体需要的组数可以根据检测需要确定，例如，其可以包括用于检测移动体的前方携带的物品的第一组传感器301a，用于检测移动体的侧方携带的物品的第二组传感器301b以及用于检测移动体的后方携带的物品的第三组传感器301c中的至少一组，其中，针对该第一组传感器301a、第二组传感器301b、第三组传感器301c，该确定单元302独立计算各组传感器中第一传感器的方位角。各组传感器301至少包括一个传感器，即第一传感器，可选的，还可以根据检测需求增加传感器的数量，各组传感器部署的高度相同或不同，各组传感器部署的数量相同或不同，具体将在后述说明。
在本实施例中，该各组传感器301分别布置在该移动体行进方向的至少一侧，图5A-5B是本实施例1传感器部署方式一示意图，如图5A-5B所示，该系统300包括上述第一组传感器301a、第二组传感器301b、第三组传感器301c，其部署在人行进方向经过的检测通道301d(检测门)的一侧或两侧，但本实施例并不以此作为限制，例如，该各组传感器还可以设置于人行进方向一侧或两侧的立柱上，或者，本领域技术人员能够想到的其他方式同样适用于本发明。以上以三组传感器为例说明，但本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，通过这样的部署方式，各组传感器可以从移动体行进方向的侧面向移动体发送信号，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
在本实施例中，为了能够检测移动体前方或侧方或后方携带的物品，需要调整各个传感器部署的方位角，图6是对传感器方位角的说明示意图，如图6所示，该传感器辐射角为β，该角β平分线与人行走方向的夹角可以看作传感器的方位角α，在该传感器按照方位角α部署时，D表示该雷达的有效检测范围，其发射的发送信号经过移动体反射后得到反射信号，该反射信号可以包含移动体前方或侧方或后方(具体哪个方向与方位角α的大小有关)携带的物品特征，以下具体说明确定单元302如何确定该方位角α。
以下以第一组传感器中的第一传感器为例，说明如何确定该第一传感器的方位角。
在本实施例中，该确定单元302根据该有效检测区域中该行进方向上的第一预设检测距离，该第一传感器辐射角，以及在垂直于该第一预设检测距离方向上该移动体与该第一传感器的垂直检测距离确定该待部署方位角。
在本实施例中，可以预先设定有效检测区域，即移动体在该有效检测区域内，传感器需要持续的接收到反射信号，以便根据反射信号提取特征进行物品检测，图7是方位角计算俯视说明图，如图7所示，图中的阴影区域为有效检测区域，dE表示该有效检测区域中行进方向上的第一预设检测距离(预先设定的)，dRH表示在垂直于该第一预设检测距离方向上该移动体与该第一传感器的垂直检测距离(可通过测量得到)，根据dRH，α，β可以表示第一传感器的最远检测距离dF＝dRH/sin(α-β/2)，和最近检测距离dN＝dRH/sin(α+β/2)，进而表示该第一预设检测距离未根据设定的dE，测量的dRH，已知的β(传感器确定，其辐射角即可以确定)，即可以确定方位角α，可选的，该系统还可以包括：部署单元(可选，未图示)，其用于根据确定的方位角部署该第一传感器。
在本实施例中，以该第一组传感器部署在移动体行进方向的一侧举例说明，但本实施例并不以此作为限制，图8是方位角计算俯视说明图，如图8所示，为了增加检测的鲁棒性，可以在行进方向的两侧部署该第一组传感器，两侧方位角的确定方式相同，此处不再赘述，但两侧传感器设置的高度可以相同或不同，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，由于第一传感器的辐射角有限制，因此按照上述方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围有可能无法覆盖dE，因此，可以增加该组传感器的数量，图9是本实施例中物品检测系统构成示意图，如图9所示，系统900包括：包括至少一组传感器901，确定单元902，检测单元903，其实施方式与系统300中至少一组传感器301，确定单元302，检测单元303实施方式相同，重复之处不再赘述。
在本实施例中，该系统还可以包括：判断单元904，其用于判断在一组传感器中按照该方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围是否能够覆盖该有效检测区域中该行进方向上的第一预设检测距离；
水平增强单元905，其用于在该判断单元判断结果为否时，根据预先设定的有效检测区域，该第一传感器的方位角计算该一组传感器中需要在水平方向增加的传感器的数量，各个增加的传感器的待部署方位角；
第一部署单元(可选，未图示)，其用于根据该增加的传感器的待部署方位角部署增加的传感器。
图10是方位角计算俯视说明图，如图10所示，根据第一传感器的α1，以及β可以确定其第一有效检测范围dE1，dE1小于dE，即无法覆盖第一预设检测距离dE，因此，需要增加水平方向的传感器，水平增强单元905根据dE1和dE，可以计算出dE2，先在第一传感器的水平方向预定距离处增设一个传感器，在该增设的传感器的有效检测范围能够覆盖该dE2时，将dE2代入公式(1)中，即可以确定增设的传感器的方位角α2。在该增设的传感器的第一有效检测范围仍无法覆盖该将dE2时，再增设一个的传感器，使用相同的方法计算增设的传感器的方位角α3，以此类推，直到增加的传感器与该第一传感器的能够覆盖该dE。
在本实施例中，在增设传感器时，增加的传感器的有效检测范围有可能大于dE2，在该情况下水平增强单元905确定水平方向增加的传感器满足如下条件：该一组传感器在该一侧增加的传感器的数量最少，且该增加的传感器和该第一传感器的第一有效检测范围能够至少覆盖该第一预设检测距离。图11是方位角计算俯视说明图，如图11所示，增设的传感器与第一传感器的水平距离不同，其有效检测范围覆盖的位置不同，为了使得增加的传感器的数量最少，在部署时，可以将增设的第一个传感器设置在水平距离该第一传感器尽可能远的位置上(预定距离尽可能大)，但其最远检测距离dF2所在的直线与行进方向的交点，与第一传感器最近检测距离dN2所在的直线与行进方向的交点重合(即参考图10的传感器部署方式)。以上仅为示例说明，如有需要增设更多的传感器，其部署方式与前述相同，此处不再一一赘述。
需要说明的是，水平方向增加的传感器满足如上条件时可以降低部署成本，但本实施例并不以该条件作为限制，也可以密集的部署水平方向增加的传感器，以便提高检测精度。
以上以确定第一组传感器的方位角为例说明，针对第三组传感器的方位角的计算方式与第一组类似，此处不再一一举例。
针对第二组传感器的方位角，也可以按照上述第一组传感器的方位角的计算方式计算，或者，在该第二组传感器中的第一传感器方位角为0°时，第一传感器的有效检测距离能够覆盖该第一预设检测距离时，确定该第二组传感器中的第一传感器方位角为0°，在传感器的有效检测距离不能够覆盖该第一预设检测距离时，可以增设水平方向的传感器，且第二组传感器中的各个传感器方位角都为0°，具体使用哪种方式确定第二组传感器的方位角与该预设的有效检测区域的位置有关，另外，其增设传感器满足的条件与前述第一组类似，此处不再赘述。
图12是本实施例中传感器部署一示意图，如图12所示，该系统包括三组传感器，第一组传感器包括行走方向两侧部署的传感器1，2，第二组传感器包括行走方向两侧部署的传感器3，第三组传感器包括行走方向两侧部署的传感器4，5，两侧传感器设置的高度可以相同或不同，或者可以只包含其中一组或两组传感器，或者各组传感器可以只设置在行走方向的一侧，本实施例并不以此作为限制。
需要说明的是，如图12所示，第一组传感器，第二组传感器，第三组传感器在水平方向上依次设置，但本实施例并不以此作为限制，例如，各组传感器也可以设置在同一位置，但高度不同，方位角不同等等。
在本实施例中，在移动体携带的物品具有仰角或俯角时，在有效检测区域内，传感器可能无法接收到回波信号，因此，为了避免漏检或误检，提交检测精度，该系统还可以调整各组传感器的高度，针对该第一传感器，图13是计算传感器的高度示意图，如图13所示，移动体在有效检测区域内从A行进至B，为了保证A-B的行进过程中，传感器都能收到回波信号，该传感器设置的高度可以根据物品的倾斜角度γ的范围，该有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离De，物品的长度L的范围确定，具体的可以参考如下公式(2)：
其中，γ1表示倾斜角度的调整因子，根据倾斜角度γ的不同，该角度的调整因子可以被设置为不同的值，本实施例对其取值范围不作限制。H表示传感器相对于物品的高度，由于物品被移动体携带在身上，根据移动体的身高范围，可以估算传感器相对于地面的高度范围。
在本实施例中，在该第一传感器的有效检测范围无法覆盖该第二预设检测距离De时，图14是计算该垂直增加的传感器的高度示意图，如图14所示，可以考虑在垂直方向在增加传感器，因此，该系统还可以包括：
垂直增强单元906，其用于根据物品预定的倾斜角度，物品预定的长度，该有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离确定在垂直方向增加传感器的数量以及各个传感器的部署高度；
第一部署单元(可选未图示)可以根据垂直方向增加的传感器的高度部署增加的传感器。
在本实施例中，可以将物品倾斜角度范围预定为5°至10°，将物品长度范围预定为10cm～20cm，进而得到传感器部署高度的范围，但本实施例并不以此作为限制，
在本实施例中，垂直增强单元906根据第一传感器的高度h1，以及γ1可以确定其第一有效检测范围Dea，Dea小于De，即无法覆盖第二预设检测距离De，因此，需要增加垂直方向的传感器，垂直增强单元906根据Dea和De，可以计算出Deb，先在第一传感器的垂直方向增设一个传感器，在该增设的传感器的有效检测范围能够覆盖该Deb时，将Deb代入公式(2)中，即可以确定增设的传感器的高度h2。在该增设的传感器的第一有效检测范围仍无法覆盖该将Deb时，再增设一个的传感器，使用相同的方法计算增设的传感器的高度h3，以此类推，直到增加的传感器与该第一传感器的能够覆盖该De。
在本实施例中，在增设传感器时，增加的传感器的有效检测范围有可能大于De2，垂直方向增加的传感器满足如下条件：该一组传感器在该垂直方向增加的传感器的数量最少，且该增加的传感器和该第一传感器的第二有效检测范围能够至少覆盖该第二预设检测距离。如图14所示，在部署时，可以将增设的第一个传感器设置在垂直方向距离该第一传感器尽可能远的位置上，但其最远检测距离dF2所在的直线与行进方向的交点与Dea的终点重合。以上仅为示例说明，如有需要增设更多的传感器，其部署方式与前述相同，此处不再一一赘述。
需要说明的是，垂直方向增加的传感器满足如上条件时可以降低部署成本，但本实施例并不以该条件作为限制，也可以密集的部署垂直方向增加的传感器，以便提高检测精度。
以上以确定第一组传感器的高度为例说明，针对第二组、第三组传感器的高度的计算方式与第一组类似，此处不再一一举例。
在本实施例中，以被测物体的倾斜角是仰角为例进行了说明，但本发明不限于此，被测物体的倾斜角也可以的俯角。
在本实施例中，为了避免误检和漏检，该第二预设检测距离De与该第一预设检测距离dE的位置(包括起点和终点)完全重叠。图15-16是本实施例中传感器部署方式示意图，如图15所示，该系统共包含3组传感器，第一组传感器1，2(共六个)，第二组传感器3(共三个)，第三组传感器4，5(共六个)，每组传感器在垂直(高度)方向根据需求设置3个传感器(3个传感器方向角相同)，第一组和第三组传感器在上述3个高度的水平方向各设置2个传感器(2个传感器高度相同)，第二组传感器在上述3个高度的水平方向设置1个传感器，如图16所示，该系统共包含3组传感器，第一组传感器1，2(共六个)，第二组传感器3(共一个)，第三组传感器4，5(共四个)，第一组传感器在垂直(高度)方向根据需求设置3个传感器(3个传感器方向角相同)，第三组传感器在垂直(高度)方向根据需求设置2个传感器(2个传感器方向角相同)，第一组传感器在上述3个高度的水平方向各设置2个传感器(2个传感器高度相同)，第三组传感器在上述2个高度的水平方向各设置2个传感器，第二组传感器仅包含一个传感器，因此，各组传感器部署的高度相同或不同，各组传感器水平和/或垂直方向部署的数量相同或不同，图15-16中的部署方式仅为示例说明，本实施例并不以此作为限制。例如，可以只包含其中一组或两组传感器，或者各组传感器可以设置在行走方向的一侧或两侧，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，该移动体(例如人)相对预定轴摆动(人的行走过程就是沿着人体中轴线的左右往复摆动)，该移动体在该轴的两侧产生沿径向方向相反的运动速度；该径向是指移动体朝向传感器的方向；图17是该移动体摆动示意图，如图17所示，移动体相对预定轴做摆动，摆动时，该移动体在该轴的两侧分别沿C轴和与C轴径向相反的D轴运动，该摆动可以是多次往复运动，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，传感器301/901接收经过移动体反射得到的反射信号，该反射信号和发射信号具有频差，该频差与传感器301/901和该移动体的距离成正比，该检测单元303/903对该发射信号和反射信号进行处理，获得基带信号，其中，在移动体相对传感器301/901有沿径向方向相反的运动速度时，该基带信号的频率在变化，在变化的频率中，包含了该运动速度以及移动体和传感器301/901之间的距离信息，通过进行二维傅里叶变换(2D-FFT)，可以得到该运动速度和距离信息，从中提取物品特征，根据该特征确定物品的种类。例如，可以对每帧获取的基带信号矩阵进行二维傅里叶变换(2D-FFT)，得到下述矩阵1，并提取预定距离i×dres对应的列向量，将预定数量帧n提取的列向量合并构成新的矩阵2，将该矩阵2转换为微多普勒频谱图，从该微多普勒频谱图中提取速度和强度特征，进而根据该速度和强度特征进行物品检测。
在上述矩阵1，2中，矩阵各位置的值为信号强度，传感器301/901的距离分辨率Dres可以根据该发射信号的调频带宽B以及光速c确定，即dres＝c/2B，对应的速度分辨率为vres＝λ/2Tf，Tf表示一个帧的时间长度，等于mT，λ表示发射信号波长，以上仅为示例说明，本实施例并不以此作为限制。
在本实施例中，该装置还可以包括：训练单元(未图示，可选)，其可以预先使用传感器301/901，针对不同的物品进行测试，提取不同类型物品的各类样本特征(例如微多普勒频谱图)作为分类器的输入，使用该物品的类型名称作为分类器的输出，使用现有的机器学习(例如支持向量机SVM，卷积神经网络CNN)的方法对该分类器进行训练，将实际检测获取的微多普勒频谱图输入至该训练后的分类器中，从而得到物品检测结果，具体可以参考现有技术，此处不再赘述。
通过本实施例的上述系统，在行进方向的至少一侧部署至少一组传感器，确定各个传感器的方位角，并根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号进行物品检测，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
实施例2
本发明实施例2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的系统类似，因此其具体的实施可以参考实施例1的装置的实施，内容相同之处，不再重复说明。
图18是本实施例的物品检测方法的一个实施方式的示意图，其中，该方法应用于物品检测系统，该系统包括至少一组传感器，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，该各组传感器分别布置在该移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号。
请参照图18，该方法包括：
步骤1801，根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
步骤1802，根据按照所述方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，提取所述移动体携带的物品的特征，根据所述特征确定所述物品的种类，所述反射信号是所述发射信号经所述移动体反射后的反射信号。
在本实施例中，步骤1801的实施方式请参考实施例1中确定单元302，步骤2002的实施方式请参考实施例1中检测单元303，此处不再赘述。
在本实施例中，在一组传感器中按照该方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围不能够覆盖该有效检测区域中该行进方向上的第一预设检测距离时，该方法还可以包括(未图示，可选)：
根据预先设定的有效检测区域，该第一传感器的方位角计算该一组传感器中需要在水平方向增加的传感器的数量，各个增加的传感器的待部署方位角；增加的传感器满足如下条件：该一组传感器在该一侧增加的传感器的数量最少，且该增加的传感器和该第一传感器的第一有效检测范围能够至少覆盖该第一预设检测距离。其具体实施方式可以参考实施例1，此处不再赘述。
在本实施例中，为了避免物品倾斜带来的误检或漏检，该方法还可以包括(未图示，可选)：
根据物品预定的倾斜角度，物品预定的长度，该有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离确定在垂直方向增加传感器的数量以及各个传感器的部署高度。垂直方向增加的传感器满足如下条件：该一组传感器在该垂直方向增加的传感器的数量最少，且该增加的传感器和该第一传感器的第二有效检测范围能够至少覆盖该第二预设检测距离。其具体实施方式可以参考实施例1，此处不再赘述。
在本实施例中，该第二预设检测距离与该第一预设检测距离完全重叠。
通过本实施例的上述方法，在行进方向的至少一侧部署至少一组传感器，确定各个传感器的方位角，并根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号进行物品检测，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
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2的方法类似，因此其具体的实施可以参考实施例2的方法的实施，内容相同之处，不再重复说明。
图19是本实施例的物品检测装置的一个实施方式的示意图，其中，该物品检测装置与至少一组传感器连接，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，该各组传感器分别布置在该移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号。
请参照图19，该装置包括：
确定单元1901，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
检测单元1902，其用于根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，提取该移动体携带的物品的特征，根据该特征确定该物品的种类，该反射信号是该发射信号经该移动体反射后的反射信号。
在本实施例中，确定单元1901的实施方式请参考实施例1中确定单元302，检测单元1902的实施方式请参考实施例1中检测单元303，此处不再赘述。
在本实施例中，该装置还可以包括(可选)：
判断单元1903，其用于判断在一组传感器中按照该方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围是否能够覆盖该有效检测区域中该行进方向上的第一预设检测距离；
水平增强单元1904，其用于在该判断单元1903判断结果为否时，根据预先设定的有效检测区域，该第一传感器的方位角计算该一组传感器中需要在水平方向增加的传感器的数量，各个增加的传感器的待部署方位角。
在本实施例中，判断单元1903，水平增强单元1904的实施方式请参考实施例1中判断单元904，水平增强单元905，此处不再赘述。
在本实施例中，该装置还可以包括(可选)：
垂直增强单元1905，其用于根据物品预定的倾斜角度，物品预定的长度，该有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离确定在垂直方向增加传感器的数量以及各个传感器的部署高度。
在本实施例中，垂直增强单元1905的实施方式请参考实施例1中垂直增强单元906，此处不再赘述。
在本实施例中，该第二预设检测距离与该第一预设检测距离完全重叠。
通过本实施例的上述装置，在行进方向的至少一侧部署至少一组传感器，确定各个传感器的方位角，并根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号进行物品检测，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
实施例4
本实施例4还提供了一种物品检测系统，图20是本发明实施例物品检测系统的硬件构成示意图，如图20所示，系统2000可以包括：传感器2040和物品检测装置(未图示)，该物品检测装置包括：中央处理器(CPU)2020，存储器2010；存储器2010耦合到中央处理器2020。其中存储器2010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2020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。
在本实施例中，该系统包括至少一组传感器2040，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，该各组传感器分别布置在该移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号。
在一个实施方式中，实施例2中物品检测装置的功能可以被集成到中央处理器2020中。其中，中央处理器2020可以被配置为：根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，提取该移动体携带的物品的特征，根据该特征确定该物品的种类，该反射信号是该发射信号经该移动体反射后的反射信号。
中央处理器2020的具体实施方式可以参考实施例1，此处不再重复。
在另一个实施方式中，也可以将物品检测装置的功能配置在与中央处理器2020连接的芯片(图中未示出)上，通过中央处理器2020的控制来实现物品检测装置的功能。
值得注意的是，系统2000也并不是必须要包括图20中所示的所有部件；此外，该装置2000还可以包括图20中没有示出的部件，可以参考现有技术。例如，该系统还可以包括：方向调节支架(未图示)，其用于根据中央处理器2020确定的待部署方位角，调节第一传感器的方位角与该待部署方位角一致，该方向调节支架与各个传感器连接设置，但本实施例并不以此作为限制，还可以通过其他方式调整方向角，此处不再一一举例。
通过本实施例的上述系统，在行进方向的至少一侧部署至少一组传感器，确定各个传感器的方位角，并根据按照该方位角部署的各组传感器接收到的反射信号进行物品检测，由此，不受限于检测场景，能够检测移动体各个方向携带的待检测物品，且不会影响人正常的行进轨迹，应用场景更加广泛。
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3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3中的物品检测方法。
结合本发明实施例描述的在物品检测系统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1-10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11-13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物品检测系统的存储器中，也可以存储在可插入物品检测系统的存储卡中。
针对图1-10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1-10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、一种物品检测系统，其中，所述系统包括至少一组传感器，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，所述各组传感器分别布置在所述移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号，所述系统还包括：
确定单元，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
检测单元，其用于根据按照所述方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，提取所述移动体携带的物品的特征，根据所述特征确定所述物品的种类，所述反射信号是所述发射信号经所述移动体反射后的反射信号。
附记2、根据附记1所述的系统，其中，所述系统还包括：
判断单元，其用于判断在一组传感器中按照所述方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围是否能够覆盖所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离；
水平增强单元，其用于在所述判断单元判断结果为否时，根据预先设定的有效检测区域，所述第一传感器的方位角计算所述一组传感器中需要在水平方向增加的传感器的数量，各个增加的传感器的待部署方位角。
附记3、根据附记2所述的系统，其中，所述水平增强单元确定水平方向增加的传感器满足如下条件：
所述一组传感器在所述一侧增加的传感器的数量最少，且所述增加的传感器和所述第一传感器的第一有效检测范围能够至少覆盖所述第一预设检测距离。
附记4、根据附记1所述的系统，其中，所述确定单元根据所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离，所述第一传感器辐射角，以及在垂直于所述第一预设检测距离方向上所述移动体与所述第一传感器的垂直检测距离确定所述待部署方位角。
附记5、根据附记1或4所述的系统，其中，所述确定单元根据以下公式计算所述待部署方位角：
其中，dE表示所述有效检测区域中行进方向上的第一预设检测距离，β表示所述第一传感器的辐射角，dRH表示在垂直于所述第一预设检测距离方向上所述移动体与所述第一传感器的垂直检测距离，α表示所述待部署方位角。
附记6、根据附记1所述的系统，其中，所述各组传感器包括用于检测移动体的前方携带的物品的第一组传感器，用于检测移动体的侧方携带的物品的第二组传感器以及用于检测移动体的后方携带的物品的第三组传感器中的至少一组，其中，针对所述第一组传感器、第二组传感器、第三组传感器，所述确定单元独立计算各组传感器中第一传感器的方位角。
附记7、根据附记1所述的系统，其中，各组传感器部署的高度相同或不同，各组传感器部署的数量相同或不同。
附记8、根据附记1所述的系统，其中，所述系统还包括：
垂直增强单元，其用于根据物品预定的倾斜角度，物品预定的长度，所述有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离确定在垂直方向增加传感器的数量以及各个传感器的部署高度。
附记9、根据附记8所述的系统，其中，所述垂直增强单元确定垂直方向增加的传感器满足如下条件：
所述一组传感器在所述垂直方向增加的传感器的数量最少，且所述增加的传感器和所述第一传感器的第二有效检测范围能够至少覆盖所述第二预设检测距离。
附记10、根据附记8所述的系统，其中，所述第二预设检测距离与所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离完全重叠。
附记11、一种物品检测装置，其中，所述装置与至少一组传感器连接，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，所述各组传感器分别布置在所述移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号，所述装置包括：
确定单元，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
检测单元，其用于根据按照所述方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，提取所述移动体携带的物品的特征，根据所述特征确定所述物品的种类，所述反射信号是所述发射信号经所述移动体反射后的反射信号。
附记12、根据附记11所述的装置，其中，所述装置还包括：
判断单元，其用于判断在一组传感器中按照所述方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围是否能够覆盖所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离；
水平增强单元，其用于在所述判断单元判断结果为否时，根据预先设定的有效检测区域，所述第一传感器的方位角计算所述一组传感器中需要在水平方向增加的传感器的数量，各个增加的传感器的待部署方位角。
附记13、根据附记12所述的装置，其中，所述水平增强单元确定水平方向增加的传感器满足如下条件：
所述一组传感器在所述一侧增加的传感器的数量最少，且所述增加的传感器和所述第一传感器的第一有效检测范围能够至少覆盖所述第一预设检测距离。
附记14、根据附记11所述的装置，其中，所述确定单元根据所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离，所述第一传感器辐射角，以及在垂直于所述第一预设检测距离方向上所述移动体与所述第一传感器的垂直检测距离确定所述待部署方位角。
附记15、根据附记11或14所述的装置，其中，所述确定单元根据以下公式计算所述待部署方位角：
其中，dE表示所述有效检测区域中行进方向上的第一预设检测距离，β表示所述第一传感器的辐射角，dRH表示在垂直于所述第一预设检测距离方向上所述移动体与所述第一传感器的垂直检测距离，α表示所述待部署方位角。
附记16、根据附记11所述的装置，其中，所述各组传感器包括用于检测移动体的前方携带的物品的第一组传感器，用于检测移动体的侧方携带的物品的第二组传感器以及用于检测移动体的后方携带的物品的第三组传感器中的至少一组，其中，针对所述第一组传感器、第二组传感器、第三组传感器，所述确定单元独立计算各组传感器中第一传感器的方位角。
附记17、根据附记11所述的装置，其中，各组传感器部署的高度相同或不同，各组传感器部署的数量相同或不同。
附记18、根据附记11所述的装置，其中，所述装置还包括：
垂直增强单元，其用于根据物品预定的倾斜角度，物品预定的长度，所述有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离确定在垂直方向增加传感器的数量以及各个传感器的部署高度。
附记19、根据附记18所述的装置，其中，所述垂直增强单元确定垂直方向增加的传感器满足如下条件：
所述一组传感器在所述垂直方向增加的传感器的数量最少，且所述增加的传感器和所述第一传感器的第二有效检测范围能够至少覆盖所述第二预设检测距离。
附记20、根据附记18所述的装置，其中，所述第二预设检测距离与所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离完全重叠。

Claims (9)

1.一种物品检测系统，其中，所述系统包括至少一组传感器，其中，一组传感器用于检测移动体的一个方向携带的物品，所述各组传感器分别布置在所述移动体行进方向的至少一侧，并向空间中发射信号，所述系统还包括：
确定单元，其用于根据预先设定的有效检测区域确定各组传感器中第一传感器的待部署方位角；
检测单元，其用于根据按照所述方位角部署的各组传感器接收到的反射信号，提取所述移动体携带的物品的特征，根据所述特征确定所述物品的种类，所述反射信号是所述发射信号经所述移动体反射后的反射信号；
其中，所述系统还包括：
判断单元，其用于判断在一组传感器中按照所述方位角部署的第一传感器的第一有效检测范围是否能够覆盖所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离；
水平增强单元，其用于在所述判断单元判断结果为否时，根据预先设定的有效检测区域，所述第一传感器的方位角计算所述一组传感器中需要在水平方向增加的传感器的数量，各个增加的传感器的待部署方位角。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述水平增强单元确定水平方向增加的传感器满足如下条件：
所述一组传感器在所述一侧增加的传感器的数量最少，且所述增加的传感器和所述第一传感器的第一有效检测范围能够至少覆盖所述第一预设检测距离。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述确定单元根据所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离，所述第一传感器辐射角，以及在垂直于所述第一预设检测距离方向上所述移动体与所述第一传感器的垂直检测距离确定所述待部署方位角。
4.根据权利要求1或3所述的系统，其中，所述确定单元根据以下公式计算所述待部署方位角：
其中，dE表示所述有效检测区域中行进方向上的第一预设检测距离，β表示所述第一传感器的辐射角，dRH表示在垂直于所述第一预设检测距离方向上所述移动体与所述第一传感器的垂直检测距离，α表示所述待部署方位角。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述各组传感器包括用于检测移动体的前方携带的物品的第一组传感器，用于检测移动体的侧方携带的物品的第二组传感器以及用于检测移动体的后方携带的物品的第三组传感器中的至少一组，其中，针对所述第一组传感器、第二组传感器、第三组传感器，所述确定单元独立计算各组传感器中第一传感器的方位角。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，各组传感器部署的高度相同或不同，各组传感器部署的数量相同或不同。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括：
垂直增强单元，其用于根据物品预定的倾斜角度，物品预定的长度，所述有效检测区域中行进方向上的第二预设检测距离确定在垂直方向增加传感器的数量以及各个传感器的部署高度。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述垂直增强单元确定垂直方向增加的传感器满足如下条件：
所述一组传感器在所述垂直方向增加的传感器的数量最少，且所述增加的传感器和所述第一传感器的第二有效检测范围能够至少覆盖所述第二预设检测距离。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，所述第二预设检测距离与所述有效检测区域中所述行进方向上的第一预设检测距离完全重叠。
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