CN112099104B - 一种安检方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安检方法及装置。该方法包括：对物品进行安检得到物品的安检图像；在获取物品的安检图像之后获取物品的标签信息，将标签与对应的同一物品的安检图像通过命名方式关联后保存；对安检图像中的违禁品进行识别检测，提供违禁品及违禁品所在物品的准确信息。该方法能将快递信息和安检结果准确快速关联，从而实现违禁品自动定位、自动剔除，做到违禁品可查询和追溯，智能化程度高，且系统运行稳定性好。

Description

一种安检方法及装置

技术领域

本公开涉及安检技术领域，例如涉及一种安检方法及装置。

背景技术

公共安全一直是国家安全的重要组成部分，是政府社会管理和公共服务的重要内容，也是物流企业平稳运行得以发展的基础。在物流行业，对物流快件进行安全检查是维护公共安全防御的一道重要防线，主要目标一般包括管制刀具、易燃易爆物品和危险液体等。但是现有技术中还没有在高速运转的物流系统中将安检图像和条码信息对应起来的可应用的技术。基于现有的产线部署，人们通常会想到在现有智能物流分拣线上先用扫码设备获取物品的条码信息，再经分拣系统传送物品通过安检设备拍摄物品的X射线图像，根据物品的顺序将两者对应起来，当对图像进行分析确定存在疑似违禁品后，再根据包裹的排列顺序开包检查。但是这种方式不仅耗费人力，而且即便对应起来也会有一个物品信息对应错误后续全部出错的问题，后果无法挽回补救。因此，需要开发出在不影响物流运送效率的情况下能够准确高效匹配同一物品的安检图像和条码的安检方法，解决违禁品的准确定位问题。

发明内容

本公开针对背景技术中所涉及到的技术空白及缺陷，提供一种安检方法及装置，解决现有技术中同一物品的安检图像和标签无法准确匹配的问题，并在保障物流运输、分拣等效率不降低的前提下实现高效精准安检任务。

为实现上述目的，本公开提出的一种安检方法，包括：

构建安检系统，所述安检系统包括安检设备、标签获取设备、运算中心和输送物品通过安检设备和标签获取设备的输送设备；所述安检设备包括：安检腔和检测系统；所述物品为一个或多个需要进行安全检查且带有标签的物品；当物品为多个时，标签获取设备与安检设备间距离d＜物品间距离；

对物品进行安检得到物品的安检图像；

在获取物品的安检图像之后获取物品的标签图像和信息，将标签图像与最新获得的安检图像通过命名方式和保存路径相关联；

对安检图像中的违禁品进行识别检测，输出检测结果。

所述预设程序通过安检设备执行，包括将探测器得到的连续的有物品的数据矩阵组合处理得到一张对应的安检图像。

所述命名方式关联为标签信息与安检图像保存的命名一致。

所述安检图像和所述标签信息通过标签获取感应器与安检图像获取感应器间距离和物品传送速度的商所得的时间差相关联；所述标签获取感应器与安检图像获取感应器可以为同一个，设置于安检图像获取设备上。

本公开还提供了一种安检装置，包括：安检图像获取模块、标签获取模块、感应模块、运算中心、输送模块。

所述感应模块为一个或多个，用于检测其所在位置是否有物品通过，检测到物品通过时发送信号至运算中心，运算中心再控制与感应模块对应的图像获取模块和标签获取模块的启动。当感应模块个数为一个时，设置于安检图像获取模块上，标签获取模块通过物品从感应器到达标签获取设备所需的时间t关联控制启动。当感应模块为多个时，分别设置于安检图像获取模块和标签获取模块上，直接由所在设备的感应器对拍摄或扫描进行控制。

所述运算中心分别与图像获取模块、标签获取模块、感应模块、输送模块电性连接，进一步包括控制模块、判图模块、存储模块、显示模块中的一种或多种用于实现系统控制、目标检测、数据存储及处理以及输出结果等的功能。

与现有技术相比，本公开至少具有以下有益效果：本公开所提供的安检方法简单，在现有的高速的运转的场景或系统中也能够有效地将物品的安检图像和标签一一匹配，准确地提供含有违禁品的物品及违禁品本身的信息，方便排查，从而实现违禁品自动定位、自动剔除，做到违禁品可查询和追溯，智能化程度高，且系统运行稳定性好。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种安检方法流程图。

图2为本发明实施例提供的包裹A的安检图像数据示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例仅仅是部分实施例，而不是全部的实施例。

随着电子商务范围的不断扩大，越来越多的快件需要进行异地的投递，2019年全国快递包裹量突破600亿件，收寄快递已经成为百姓生活中不可或缺的一部分。现有的快递件分拣过程在人工智能和物联网技术的支持下基本已经实现了自动化、高速化，且分拣出错率极大降低，从而使得分拣效率产生质的飞跃，但是，对这些物流快件进行安全检查并对违禁品精准定位技术却是低效的甚至相关技术是空白的。

在本申请中，提供了一种安检方法及装置，在下面的实施例中逐一进行详细说明。

首先，对本公开一个或多个实施例涉及的名词术语进行解释。

违禁品：法律规定的不准私自制造、购买、使用、持有、储存、运输进出口的物品，例如武器、弹药、爆炸物品(如炸药、雷管、导火索等)等。

安检图像：利用安检设备获取的图像，本公开所涉及安检设备或安检机并不仅限于X光安检设备，也不限定安检设备的结构组成或型号，可通过成像方式进行安检设备和/或安检机均是本公开所要保护的范围，例如太赫兹/毫米波成像设备等。

标签：包含有射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)标签、二维码、条形码、规范格式图文等任意一种或多种可被机器识别并与对应的物品相关联的编码等信息的标识。

图1示出了根据本说明书一实施例的一种安检方法流程图，该方法包括的步骤如下：

步骤1：构建安检系统，所述安检系统包括安检设备、标签获取设备、运算中心和输送物品通过安检设备和标签获取设备的输送设备，视情况需要还可包括一个或多个感应器。所述安检设备包括：安检腔和检测系统；所述物品为一个或多个需要进行安全检查且带有标签的物品；当物品为多个时，标签获取设备与安检设备间距离d＜物品间距离。

其中，输送设备可以为安检设备上已配备的、分拣设备上配备的或将安检设备和分拣设备上的输送设备拼装使用的，也可以是新设置的一体或拼接式的输送设备，只要是能够输送物品通过安检设备的检查和能用于物品通过标签获取设备的拍摄和扫描实现获取安检图像和标签功能的输送设备均统称为输送设备，均是本公开实施例所涉及的情况。

运算中心进一步包括控制模块、判图模块、存储模块、显示模块中的一种或多种用于实现对应的系统控制、目标检测、数据存储及处理、输出结果的功能；感应器用于检测其所在位置是否有物品通过，检测到物品通过时发送信号至运算中心，运算中心再控制安检机的检测系统或安检机的检测系统和标签获取设备的适时启动，所述感应器选自光电感应器、重量感应器等感应器的一种或多种。

步骤2：对物品进行安检，根据预设程序得到物品的安检图像。

所述预设程序通过安检设备执行，预设程序包括将探测器得到的连续的有物品的数据矩阵组合处理得到一张对应的安检图像。

其中，物品为一个或多个需要进行安全检查且带有标签的物品，例如在某一应用场景中（例如机场、火车站、汽车站、物流行业、工业检测、快递中转场等场所）会出现的需要安检的物品，具体的，例如，机场的或火车站、汽车站里需要登机口安检、入站安检、托运安检的行李、包、袋、货物等；再例如，快递中转场的高速分拣线上来自全国各地的数以万计的具有独立包装的快递包裹或集包袋/箱（装有多个快递包裹的大件包裹）等需要分拣的物品。带有标签可以理解为被粘附或以其他方式被附接在物品上或者是直接标记在物品上，该标签需包含与对应的快递包裹或物品相关联的编码或信息作为物品的区分，例如贴在快递包裹上带有条码或二维码的快递单、集包袋/箱上的编码。

安检设备用于获取安检图像，通常安检设备包括安检腔、检测系统。不同安检设备结构或原理的不同大多以检测系统的结构原理或安检设备各部分组成的位置关系作为区分。以X光安检机为例，包括安检腔、X射线检测系统；X射线检测系统包括X射线发射器、探测器、准直器等；若存在感应器，感应器设置于安检腔前端，即沿物品的输送方向经感应器后再经X射线检测系统进行图像获取，通常感应器设于安检腔的入口处即检测系统前较近的位置，具体位置点是可以根据实际情况调整的，以不干扰成像效果为前提距离检测系统越近越好。输送设备贯穿安检机的安检腔和标签获取设备，上述安检机和标签获取设备沿输送设备的输送方向依次设置。

具体的，作为本公开的一个实施例，以快递中转场的高速自动分拣线上快递包裹安检过程为例，安检设备选用设置于高速自动分拣线上的X射线安检机，当需要进行安检的包裹或集包袋进入安检机的安检通道前，通过分隔整理快递包裹的装置将分拣系统上的快递包裹整理成逐个相间一定距离的队伍进入安检机的安检通道，保证每次过包图像的单一性。通过这样的方法，能够减少物品因为堆叠或遮挡导致的标签信息处于拍摄死角无法获取、因堆叠影响安检图像识别准确率的情况出现。一实施例中，不严格要求通过安检通道的物品逐个相间一定距离，允许物品有沿输送方向上无间隔或重叠的情况出现，因为这种情况也不是必然会导致无法获取标签信息。当的物品包裹A进入安检机的安检通道时，触发光电感应器，感应器发送信号至运算中心，运算中心的控制模块控制启动设备内X射线检测系统的X射线发射器发射射线。由于进入安检通道的包裹时不同类型、大小、密度的，所以X光穿透包裹后会有不同程度的衰减，探测器模块接收透过扫描区域的X射线信号并进行光电转换，由于每个探测器模块由多个探测器纵向排布成一列，从而形成包裹数据矩阵，依次计算每个数据矩阵即每列图像数据所包含的像素值特征，用以确定是否为含有物品的数据矩阵。像素值特征的计算方式根据X射线原理，安检机开机运行稳定后，采集一批没有任何包裹经过的数据作为背景数据，当包裹经过时由于射线穿过包裹会有能量衰减直到包裹完全通过后数据会再次回到无包裹通过时的区间范围，期间记录变化的数据就得到存在包裹的数据矩阵，进而可以较为准确的确定数据是否包含物品，同时也得到了包裹在数据上的起始末位置。探测器输出的数据矩阵被接收、放大、数字化后数据向运算中心的存储模块传输，其中，得到完整的连续检测有物品的数据矩阵之前，即得到包裹A的完整信号之前，所获取的检测有物品的数据矩阵存至运算中心的缓存区，直至检测到不含有物品的数据矩阵即空气矩阵，将空气矩阵前连续的含有物品的数据矩阵的组合为完整快递包裹A的安检图像数据，示意图如图2所示。相比现有技术中裁剪的方式，该方法具有更好的实时性，效率更好，准确度好。需要知晓的是，基于现有常规标签的属性，安检图像中不会出现标签以及标签上的信息。在运算中心的存储模块中完成上述包裹A的安检图像数据的接收、处理，其中，处理方式包括对每个像素的数字信号进行本底-空气校正、灰度融合与物质分类、几何校正等，然后根据校正后的数据信号，进行赋色、增强等基本图像处理得到伪彩的安检图像，将获得的伪彩安检图像以指定路径进行存储以及命名，例如“A.jpg”。

作为本公开的一个优选的实施例，所述安检图像中有且仅有一个物品或共用一个标签的多个物品组成的集包袋/箱。对于部分场合，例如快递中转场中，快递包裹高速分拣线上物品难免有堆叠、并排、连接等安检图像上无法直接识别出是否为只有一个包裹的情况，优选地，在安检装置前设置单件物品进入的装置，例如差速、整理装置。而对于部分场合，例如机场、火车站等场所的托运行李安检，乘客的行李物品经乘客或工作人员有序放置，并且输送设备的输送速度比较慢（一般小于0.5m/s），也由于安检传输系统和安检腔本身的结构设计往往只允许一个行李箱通过，较少出现物品堆叠、挤压、连接、并排的状况出现则不需要额外设置单件物品进入的装置。

步骤3：经步骤1后获取物品的标签图像和标签信息，将标签图像与最新获取的安检图像通过命名方式和保存路径相关联。

优选的，选用设备内部集成了识别标签信息功能的标签获取设备，并且标签获取设备与安检设备间距离d小于物品间距离。标签信息与标签图像对应，这样就能在建立了标签图像和安检图像对应关系时，获得标签信息和安检图像的关联。标签图像和安检图像的关联方法在以下公开内容中描述。

在一个实施例中，当感应器个数为一个时，设置于安检设备上，这样可以节约设备投入，降低成本。标签获取设备与安检机共享安检机通道入口处的物品感应器信号，通过预先测得的物品经过安检系统中安检设备上的感应器到达标签获取设备所需的时间t，或者建立感应器与标签获取设备间路程以及物品的传输速度之间的关系，确定在后的标签获取设备的启动时间，而安检机则由感应器发出感应到物品信号时开启。运算中心的控制模块依据包裹触发感应器后发出信号到包裹被继续传送到达标签获取设备时的时间设置标签获取设备上的条码识别器或图像采集/扫描装置的延后启动时间，从而获取到物品的标签图像和标签信息。作为举例，对于感应器与标签获取设备间路程及物品的输送速度之间的关系，计算方式为：安检机上感应器与标签获取设备间的路程为2.5m，物品的传输速度为0.5m/s，所以可知标签获取设备的拍照是在感应器发出感应到物品信号后5s。

在另一个实施例中，当感应器为多个时，分别设置于安检图像获取设备和标签获取设备上，直接由所在设备的感应器对拍摄或扫描进行控制。其中设置于标签获取设备上的感应器的具体位置点是可以根据实际情况调整的，以不干扰标签获取效果为前提，距离条码识别器或图像采集或扫描装置等标签获取设备越近越好。标签获取设备可以包括一个或多个条码识别器或图像采集或扫描装置或其组合。一个实施例中，将标签获取设备上的采集装置个数记作N个（N为大于等于1的整数），由于标签所在物品的位置为不确定的，所以N个设备中可能有1个或多个标签的获取结果，将唯一或相同结果的标签数据合并进行保存。通常，这N个设备需要在输送设备平台垂直横截面所在平面上集中设置，对应标签获取设备的标签识别分析模块N个采集装置可以共用。对N个采集装置的种类以及设备的个数，以及安装角度在此不作限制，通常情况下，装置的组成个数越多，能够得到更多快递包裹方位视野的，识别效果越好。一实施例中，标签可以为快递包裹A上的快递单，在安检腔外设置一个暗室，物品经安检设备安检后进入暗室，在暗室的不同角度设置用于拍照的摄像头共计7个，对通行的物品A各个角度进行标签获取。本公开不对标签获取设备作额外限制，只要是能够按照本公开方法能够通过程序设置或改装将安检图像获取结果和标签获取结果相匹配关联的设备均可。

获取到标签图像后通过运算中心调取最新安检图像的命名，将标签图像命名为与安检图像信息预先规则设定的相关联的信息。一个实施例中，获取的最新安检图像为“A.jpg”，则之后获取的标签信息为“A.jpg”或“A1.jpg”，并且保存方式为标签图像数据和安检图像数据以相同或不同的关联路径保存，关联路径即预先规则设定的路径。最新获得的安检图像可以理解为多个物品依次经安检设备得到对应时间先后排序的安检图像，再经标签获取设备得到标签图像后，标签图像会跟获取时刻靠后即最新获取的安检图像匹配，这样每个标签都会按这种匹配方式找到对应的安检图像，但是不一定每个安检图像会有对应的标签信息，这种情况就对应了在实际场景中两个相距较近的物品容易得到一张安检图像和多个标签图像的情况，说明本发明也完美解决了这种情况下容易对应出错的问题。

一实施例中，获取到最新安检图像命名方式后，标签图像以最新安检图像的相同的保存路径进行保存。另一实施例中，运算中心还具有查看物品安检图像和标签图像及信息的功能。

传统的安检程序中，通过计数方式按顺序对安检图像和标签信息进行匹配，通常两个距离相对较近的物品，相机拍照较容易生成两张图片即得到两个标签信息，但安检设备会将其拍在一张安检图像中，按照顺序将两个结果进行匹配时，M个包裹就可能会出现安检图像实际图片数为M-1，标签数为M的情况，那么被识别为一个物品的安检图像以后的包裹的影像顺序也就全乱了。并且传统的计数方式慢速（物品输送速度＜0.5m/s）的安检出错率也极高，需要定时检查纠正，更不能适用于高速（物品输送速度0.5-3m/s）的安检场景。并且即使采用命名方式相匹配的方式，本公开的先获取安检图像后获取标签的方式也避免了安检设备在后，标签设备在前时，常常会出现的两个或多个距离相对较近的物品得到两个或多个标签信息一张安检图像情况下匹配错误的问题。本公开实施例将两个信息的命名方式相关联，解决了安检图像和标签信息不能一一对应，无法准确定位违禁品所在位置的问题，大大降低了由于各种异常情况导致的错误发生的概率，即使出现异常情况，也只是会某一个包裹对应异常，不会对后续的包裹产生影响。经验证，通过本公开的方法同一物品的标签和安检图像的匹配率达到近100%，违禁品的信息提供更准确。另一方面，本公开的方法还可以减少一个或多个感应器的投入，降低了对于设备的依赖程度同时降低了由于设备异常导致出现错误的概率，甚至可以解决一些特殊包裹如太小或者太薄导致感应器无法感应到包裹而安检设备能识别到包裹、或感应器识别到了包裹，由于包裹密度或者质量较小导致安检设备无法识别包裹的情况下导致的标签获取结果与上一个或下一安检图像进行匹配的错误发生的概率。

先获取标签后安检的方式需要使用感应器感应到包裹后触发标签获取装置例如相机进行拍照和扫码。

一实施例中，可以通过安检图像的命名任意调取对应的标签信息。

步骤4：对安检图像中的违禁品进行识别检测，输出检测结果。

一实施例中，利用运算中心上的智能判图模块对安检图像进行识别检测，判断安检图像中是否包含违禁品，如果发现有违禁品，系统会做相应的标识，例如在显示装置上不仅提示出物品标签信息，还可选的提示出轮廓、矩形框、包含的违禁品种类、大小等信息，从而通过标识提示准确定位违禁品。一实施例中，可以在显示装置上提示出物品的安检图像和标签信息，只是对包含违禁品的物品的安检图像进行额外的醒目提示。一实施例中，安检设备中会发出警报，并对包含违禁品的包裹转运到违禁品剔除通道。这样，通过准确获取物品或包含有违禁品的物品的标签信息的方法，就可以准确定位违禁品甚至可以做到自动剔除。智能判图模块优选基于深度学习目标检测技术的识图方法对上述待检物品中的违禁物品安检图像进行检测。

本公开所提供的安检方法简单，智能化程度高，且系统运行稳定性好，尤其在物品数量较大且高速的运转的场景或系统中（输送设备的输送速度0.6-5m/s），例如快递中转场的分拣安检一体化系统中也能够有效地杜绝漏检现象，方便准确地对含有违禁品的物品的排查，将快递信息和安检结果准确快速关联，从而实现违禁品自动定位、自动剔除，做到违禁品可查询和追溯。

实施例2：本公开还提供一种安检装置，下面将结合附图及实施例，对本公开提供的一种安检装置进行进一步说明。

一种安检装置，包括：安检图像获取模块、标签获取模块、感应模块、运算中心、输送模块。

所述安检图像获取模块用于通过实施例1所述的对物品进行安检方法得到安检图像。所述标签获取模块用于通过实施例1所述的方法获取物品的标签。

所述感应模块为一个或多个，用于检测其所在位置是否有物品通过，也通过实施例1所述的方法进行设置和控制。

所述运算中心分别与图像获取模块、标签获取模块、感应模块、输送模块电性连接，进一步包括控制模块、判图模块、存储模块、显示模块中的一种或多种用于实现与实施例1中对应的系统控制、目标检测、数据存储及处理以及输出结果等的功能。

所述输送模块用于输送物品完成实施例1所述安检方法。

对于前述的方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但本申请除有明确说明的以外，并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，一些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本文中所描述的实施例均属于实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。

在上述实施例中，对多个实施例的描述都有侧重，一个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

Claims (16)

1.一种安检方法，其特征在于，包括：

构建安检系统，所述安检系统包括安检设备、标签获取设备、运算中心和输送物品通过安检设备和标签获取设备的输送设备；所述安检设备包括：安检腔和检测系统；所述物品为一个或多个需要进行安全检查且带有标签的物品；当物品为多个时，标签获取设备与安检设备间距离d＜物品间距离；

对物品进行安检得到物品的安检图像；

在获取物品的安检图像之后获取物品的标签图像和信息，将标签图像与最新获得的安检图像通过命名方式和保存路径相关联；

对安检图像中的违禁品进行识别检测，输出检测结果。

2.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述方法用于快递中转场的物流包裹安检场景。

3.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述输送设备的输送速度为0.6-5m/s。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种安检方法，其特征在于，将标签图像与最新获得的安检图像以同样的命名保存。

5.根据权利要求1-3任一所述的一种安检方法，其特征在于，将标签图像与最新获得的安检图像以同样的路径保存。

6.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述安检图像为物品通过安检设备的检测系统时，将探测器得到的连续的有物品的数据，矩阵组合处理得到的。

7.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述安检系统还包括一个或多个感应器。

8.根据权利要求7所述的一种安检方法，其特征在于，感应器个数为一个时，设置于安检图像获取设备上，用于检测其所在位置是否有物品通过，检测到物品通过时发送信号至运算中心，运算中心再控制与感应模块对应的图像获取模块启动；确定物品通过安检系统中安检设备的检测系统和标签获取设备之间路程所需的时间t，标签获取设备通过所述时间t再关联控制启动。

9.根据权利要求7所述的一种安检方法，其特征在于，感应器个数为多个时，分别设置于安检设备和标签获取设备上，用于检测其所在位置是否有物品通过，检测到物品通过时发送信号至运算中心，直接对对应设备的拍摄或扫描进行控制。

10.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述安检系统还包括分隔整理物品的装置，将物品整理成相隔一定距离的队伍进入安检机的安检通道，保证每次物品图像的单一性。

11.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述检测结果包括标签信息。

12.根据权利要求11所述的一种安检方法，其特征在于，所述检测结果还包括轮廓线、矩形框、包含的违禁品种类、大小、声光警报中的一种或多种的信息。

13.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，所述识别检测通过运算中心的判图模块进行。

14.根据权利要求1所述的一种安检方法，其特征在于，还包括对包含违禁品的包裹进行剔除。

15.一种安检装置，其特征在于，包括：安检图像获取模块、标签获取模块、感应模块、运算中心、输送模块；所述运算中心分别与图像获取模块、标签获取模块、感应模块、输送模块电性连接；所述运算中心进一步包括控制模块、判图模块、存储模块、显示模块中的一种或多种，用于实现权利要求1-14任一方法。

16.根据权利要求15所述的一种安检装置，其特征在于，还包括对包含违禁品的包裹进行剔除的剔除模块。

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