CN112540124B - 物体检测方法及装置、设备、存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种物体检测方法及装置、设备、存储介质，其中该方法包括：获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据；根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别。本实施例基于超声波穿透力强的特性来确定待检物体的类别，可检测重叠物体或者不规则形状的物体，识别准确率以及识别效率都比较高。

Description

物体检测方法及装置、设备、存储介质

技术领域

本申请涉及数据检测技术领域，尤其涉及一种物体检测方法及装置、设备、存储介质。

背景技术

随着社会的发展，影响安全的因素日渐复杂，安检成为了避免区域安全问题的主要解决方式。目前的安检方案主要包括人体安检及行李安检两个部分。

人体安检(Body Inspection)是指在特定场所下，检查人体衣物下、体内是否携带违禁物品和危险物品的安全检查措施。在相关技术中，主要通过毫米波、太赫兹波或X光等方式进行人体检测。

行李安检一般借助于输送带将被检查行李送入检查通道进行检查，主要通过X光成像的原理去检测违禁物品。

上述的安检技术都是通过成像的方法，获得物品的平面图像，然后通过图像识别技术或者肉眼判断来检测违禁物品。其缺点是只能通过平面图像呈现物品的形状，不能识别形状不规则的物品，导致容易漏掉检测对象，识别精度不高。

例如，以安检仪为例，目前安检仪主要采用X射线对物体进行透射，得到透射的平面图片，因为不同的物体对X射线的透射率不同，所以会呈现出不同的物体平面形状。然后采用图像识别的方法根据物体的形状去识别物体。对液态的物体或者形状不固定的物体无法识别，通常还需要工作人员通过肉眼去观察。并且由于平面图形的重叠遮挡的原因，会出现很多不规则的形状，无论是图像识别还是肉眼观察，都不能很精确的识别物体。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种物体检测方法及装置、设备、存储介质。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种物体检测方法，该方法包括：

获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据；

根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别。

可选地，根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别，包括：

根据反馈超声波的数据，确定待检物体的声阻抗；

根据声阻抗，确定待检物体的类别。

可选地，反馈超声波包括入射超声波在待检物体上表面发生反射而产生的反射超声波；反馈超声波的数据包括：反射超声波的强度；

根据反馈超声波的数据，确定待检物体的声阻抗，包括：

根据反射超声波的强度以及已知的入射超声波的强度，确定入射超声波在待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波的强度；

根据透射超声波的强度以及反射超声波的强度计算待检物体的声阻抗。

可选地，该方法还包括：

确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离；

确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置对应的待检物体的厚度；

根据待检物体的类别、距离和厚度，构造待检物体对应的空间结构图像。

可选地，根据待检物体的类别、距离和厚度，构造待检物体对应的空间结构图像包括：

根据距离和厚度，构造待检物体的表面形状；

根据待检物体的类别确定对应的渲染色彩信息；

根据渲染色彩信息为表面形状渲染对应的颜色得到空间结构图像。

第二方面，本申请实施例提供了一种物体检测装置，该装置包括：

反馈超声波数据获取模块，被配置为获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据；

类别识别模块，被配置为根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别。

可选地，类别识别模块包括：

声阻抗确定子模块，被配置为根据反馈超声波的数据，确定待检物体的声阻抗；

类别确定子模块，被配置为根据声阻抗，确定待检物体的类别。

可选地，反馈超声波包括入射超声波在待检物体上表面发生反射而产生的反射超声波；反馈超声波的数据包括：反射超声波的强度；

声阻抗确定子模块还被配置为：

根据反射超声波的强度以及已知的入射超声波的强度，确定入射超声波在待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波的强度；

根据透射超声波的强度以及反射超声波的强度计算待检物体的声阻抗。

可选地，该装置还包括：

距离确定模块，被配置为确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离；

厚度确定模块，被配置为确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置对应的待检物体的厚度；

空间结构图像构造模块，被配置为根据待检物体的类别、距离和厚度，构造待检物体对应的空间结构图像。

可选地，空间结构图像构造模块包括：

表面形状构造子模块，被配置为根据距离和厚度，构造待检物体的表面形状；

渲染色彩信息确定子模块，被配置为根据待检物体的类别确定对应的渲染色彩信息；

渲染子模块，被配置为根据渲染色彩信息为表面形状渲染对应的颜色得到空间结构图像。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现第一方面的物体检测方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面的物体检测方法步骤。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序，计算机程序存储于机器可读存储介质，并且当处理器执行计算机程序时，促使处理器执行第一方面的物体检测方法。

本申请实施例具有如下有益效果：

在本实施例中，可以获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据，并根据该反馈超声波的数据来识别待检物体的类别，基于超声波穿透力强的特性来确定待检物体的类别，可检测重叠物体或者不规则形状的物体，识别准确率以及识别效率都比较高。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种物体检测方法实施例的步骤流程图；

图2是本申请一示例性实施例示出的另一种物体检测方法实施例的步骤流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出入射超声波发射后经过物体上下表面的反射和透射过程；

图4是本申请一示例性实施例示出的又一种物体检测方法实施例的步骤流程图；

图5是本申请的装置所在设备的一种硬件结构图；

图6是本申请一示例性实施例示出的一种物体检测装置实施例的结构框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

参考图1，示出了本申请一示例性实施例示出的一种物体检测方法实施例的步骤流程图，本实施例可以应用于物体检测设备中。

在一种实施例中，该物体检测设备与超声波收发装置独立且两者互相连接，在其他实施例中，该物体检测设备中可以包括超声波收发装置，本实施例对此不作限制。其中，超声波收发装置可以包括超声波发射装置以及超声波接收装置。

本实施例可以包括如下步骤：

步骤101，获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据。

在该步骤中，可以通过超声波发射装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波，入射超声波到达待检物体表面时，会发生一系列的反射及透射，形成反馈超声波被超声波接收装置接收，进而由物体检测设备分析出反馈超声波的数据，也可以由超声波收发装置分析出反馈超声波的数据并发送给物体检测设备。

步骤102，根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别。

物体检测设备获取反馈超声波的数据后，根据反馈超声波的数据识别待检物体的类别。在本实施例中，物体检测设备可以获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据，并根据该反馈超声波的数据来识别待检物体的类别，基于超声波穿透力强的特性来确定待检物体的类别，可检测重叠物体或者不规则形状的物体，识别准确率以及识别效率都比较高。

参考图2，示出了本申请一示例性实施例示出的另一种物体检测方法实施例的步骤流程图，本实施例可以应用于物体检测设备中，可以包括如下步骤：

步骤201，获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据。

示例性地，反馈超声波可以包括入射超声波在待检物体上表面发生反射而产生的反射超声波；反馈超声波的数据可以包括反射超声波的强度。

在一种例子中，入射超声波到达待检物体表面时，会发生一系列的反射及透射，参考图3示出了入射超声波被待检物体反射和透射的过程示意图，为了方便说明，图3横向展开反射和透射的过程，但实际过程是在同一条竖线上发生的过程。如图3所示：

超声波发射装置垂直向待测物体上表面发出强度为P的入射超声波，入射超声波在空气中传播，经过物体的上表面时，会发生第一次反射和透射(为了便于区分，下面称发生第一次反射的超声波为第一反射超声波(即上述反馈超声波中的反射超声波)，发生第一次透射的超声波为第一透射超声波)，强度为P1的第一反射超声波返回到超声波接收装置，被超声波接收装置接收。

强度为P2的第一透射超声波经过物体的下表面时，会发生第二次反射和透射(下面称发生第二次反射的超声波为第二反射超声波，发生第二次透射的超声波为第二透射超声波)，第二反射超声波的强度为P21，第二透射超声波的强度为P22。

第二反射超声波经过物体的上表面时，发生第三次反射和透射(下面称发生第三次反射的超声波为第三反射超声波，发生第三次透射的超声波为第三透射超声波)，第三反射超声波的强度为P211，第三透射超声波的强度为P212，第三透射超声波返回至超声波接收装置被超声波接收装置接收。

在图3中，可以通过超声波接收装置接收入射超声波在待检物体的上表面产生的强度为P1的反射超声波以及强度为P212的透射超声波。物体检测设备获得反馈超声波的数据以后，可以根据该反馈超声波的数据识别被检物体的类别。

步骤202，根据反馈超声波的数据，确定待检物体的声阻抗。

声阻抗是指媒质在波阵面某个面积上的声压与通过这个面积的体积速度的复数比值，即，声阻抗＝声压/体积速度，而声阻抗以复数表示，实部为声阻，虚部为声抗。

在本实施例的一种可能的实施方式中，物体检测设备可以基于待检物体上表面对入射超声波的反射和透射的情况来确定待检物体的声阻抗，步骤202可以包括如下子步骤：

子步骤S11，根据反射超声波的强度以及已知的入射超声波的强度，确定入射超声波在待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波的强度。

例如，在图3中，入射超声波在待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波为强度为P2的透射超声波。

在一种实施方式中，物体检测设备可以从超声波反射装置中获得入射超声波的强度P以及从超声波接收装置中获得反射超声波的强度P1，并采用如下公式计算透射超声波的强度P2：P2＝P-P1。

子步骤S12，根据透射超声波的强度以及反射超声波的强度计算待检物体的声阻抗。

在一种例子中，当获得透射超声波的强度P2以及反射超声波的强度P1以后，物体检测设备可以采用如下公式计算待检物体的声阻抗：

Z＝Z0*K*(P1/P2)

其中，K为比例常数；Z0为预先标定的空气的声阻抗。

从上式可以看出，物质的声阻抗越大，入射超声波经过空气和物质交界处时，透过物质的透射超声波的强度就越小，反射的反射超声波的强度就越大，因此透射超声波的强度P2和物质的声阻抗成反比，反射超声波的强度P1与物质的声阻抗成正比。

步骤203，根据声阻抗，确定待检物体的类别。

作为一种示例，物体的类别可以为物体的具体的物理类型属性，如刀具、书包等。

在一种实施方式中，物体检测设备可以根据预设的声阻抗与类别的对应关系，查找待检物体的声阻抗对应的类别，作为待检物体的类别。在实现时，可以预先对不同物体的声阻抗进行测量标定，并将不同物体的类别及其声阻抗的对应关系记录在声阻抗映射表中，则得到待检物体的声阻抗以后，可以从声阻抗映射表中查找该声阻抗，以获得该声阻抗对应的类别作为待检物体的类别。

在本实施例的一种可能的实施方式中，在确定待检物体的类别以后，若判定该类别为预设的指定类别，则可以发出报警信号。

在实现时，当物体检测设备识别出待检物体的类别为预设的指定类别时，可以发出报警信号。

示例性地，若本实施例应用于安检场景，指定类别可以包括指定的违禁物品，如汽油等易燃易爆物品或刀具等危险物品。当物体检测设备识别出待检物体的类别为指定的违禁类别时，则可以发出报警信号，以提醒现场人员介入处理。示例性地，发出报警信号的方式可以包括语音报警，如播报报警语音；也可以包括视觉报警，如闪烁报警灯等。

在本实施例中，基于不同物体会有不同的声阻抗的特性，实现了对待检物体的识别，根据物体的声阻抗等物理特性来进行物体的识别可以提高识别的准确性和识别效率。

参考图4，示出了本申请一示例性实施例示出的又一种物体检测方法实施例的步骤流程图，本实施例可以应用于物体检测设备中，可以包括如下步骤：

步骤401，获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据。

在该实施例中，超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射的入射超声波可以由多条入射声束组成，在一种实现中，该超声波收发装置可以为由多个超声波发射装置和多个超声波接收装置组成的超声波收发点阵。

在一种例子中，超声波收发装置中每个超声波发射装置都具有对应的超声波接收装置，当该超声波发射装置向待检物体的表面垂直发射入射声束以后，可以由对应的超声波接收装置接收该入射声束对应的反馈超声波。

例如，超声波收发装置中的超声波发射装置可以垂直向位于正下方的待检物体发送入射声束，并由其对应的超声波接收装置接收该入射声束对应的反馈超声波。每个超声波接收装置只接收其对应的超声波发射装置发出的入射声束对应的反馈超声波，不接收其他超声波发射装置发出的入射声束对应的反馈超声波。

步骤402，根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别。

步骤403，确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离。

在一种例子中，每条入射声束在入射到待检物体的上表面时可以与待检物体上表面形成一个相交的位置，一个位置可以对应有一条或多条入射声束。

在一种可能的实施方式中，步骤403可以包括如下子步骤：

子步骤S21，针对待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置，确定超声波收发装置接收反射超声波的第一时间。

在该步骤中，反射超声波是入射声束在待检物体上表面相交的位置发生反射而产生的。

在一种例子中，一组超声波发射装置和超声波接收装置可以使用一个计时器来帮助记录时间，当超声波发射装置向待检物体发射入射声束时，计时器开始计时。当对应的超声波接收装置接收到反射超声波时，可以根据计时器的时间记录接收该反射超声波的时间，作为第一时间t1。

需要说明的是，第一时间可以以日志或列表或数据库等方式记录，本实施例对此不作限定。

子步骤S22，依据第一时间确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离。

在实际中，第一时间t1包括入射声束发出后到达待检物体上表面的时间以及反射超声波从待检物体上表面到达超声波收发装置的时间，则入射声束从超声波收发装置到该入射声束对应的位置的时间是t1/2，由于入射声束从超声波收发装置到该入射声束对应的位置是在空气中传输的，可以获取预先标定的超声波在空气中的传播速度v1，根据距离计算公式，计算传播速度v1与时间t1/2的乘积可以得到当前位置与超声波收发装置的距离h1，即h1＝v1*t1/2。

步骤404，确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置对应的待检物体的厚度。

在该步骤中，物体检测设备基于超声波的穿透特性可以确定各入射光束对应的位置处对应的待检物体的厚度。

在本实施例的一种可能的实施方式中，步骤404可以包括如下子步骤：

子步骤S31，针对待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置，确定超声波收发装置接收第三透射超声波的第二时间。

在该步骤中，第三透射超声波为入射超声波在待检物体上表面的位置发生透射而产生的第一透射超声波依次经由待检物体下表面反射、待检物体上表面透射而产生的。例如，在图3中，第三透射超声波为强度为P212对应的超声波。

当对应的超声波接收装置接收到第三透射超声波时，可以根据计时器的时间记录接收该第三透射超声波的时间，作为第二时间t2。

子步骤S32，依据第二时间和第一时间确定待检物体的厚度。

在一种例子中，参考图3，从计时开始到第二时间t2的这段时间可以由如下几段时间组成：入射声束从超声波收发装置到达待检物体上表面的时间、第一透射超声波从待检物体上表面到达待检物体下表面的时间、第二反射超声波从待检物体下表面到达待检物体上表面的时间以及第三透射超声波从待检物体上表面到达超声波收发装置的时间。根据上述子步骤S22可知，入射声束从超声波收发装置到达待检物体上表面的时间以及第三透射超声波从待检物体上表面到达超声波收发装置的时间均为t1/2；第一透射超声波从待检物体上表面到达待检物体下表面的时间以及第二反射超声波从待检物体下表面到达待检物体上表面的时间均为超声波穿过待检物体的时间，假设超声波穿过待检物体的时间为t3，则t2＝t1/2+t3+t3+t1/2，则t3＝(t2-t1)/2。

得到超声波穿过待检物体的时间(即超声波在物体内部的单程时间)以后，可以进一步获取超声波在物体内部的传播速度v2，根据距离计算公式，计算传播速度v2与超声波穿过待检物体的时间的乘积可以得到超声波在物体内部的单程传输距离，即物体的厚度h，即h＝v2*(t2-t1)/2。

在一种实现中，可以预先测量超声波在不同物体内部的传输速度，并生成物体的类别与该传输速度的映射表，当确定待检物体的类别以后，可以在该映射表中查找该待检物体的类别，从而获得超声波在待检物体内部的传输速度。

步骤405，根据待检物体的类别、距离和厚度，构造待检物体对应的空间结构图像。

在该步骤中，物体检测设备可以融合各位置与超声波收发装置的距离、该位置处对应的待检物体的厚度以及待检物体的类别，对待检物体进行三维重建，以构建出待检物体对应的空间结构图像。

在本实施例的一种可能的实施方式中，步骤405可以包括如下子步骤：

子步骤S31，根据距离和厚度，构造待检物体的表面形状。

在一种实施方式中，当确定入射超声波入射到待检物体上表面后形成的各位置与超声波收发装置的距离以后，可以根据该距离确定各位置的三维坐标信息。在一种可能的实现中，当超声波收发装置垂直向待检物体发射入射超声波时，可以首先获取预标定的、超声波收发装置的安装位置，该安装位置可以采用三维坐标信息表示，然后根据各位置与超声波收发装置的距离，可以计算各位置的三维坐标信息。例如，假设超声波收发装置安装的三维坐标信息可以为(x，y，z)，该超声波收发装置与位置的距离为3米，则该位置的三维坐标信息为(x，y，z-3)。

在得到各位置的三维坐标信息以后，可以结合各位置对应的待检物体的厚度，确定入射声束与待检物体下表面相交的位置的三维坐标信息，例如，在上述例子中，若当前位置对应的待检物体的厚度为1米，则入射声束与待检物体下表面相交的位置的三维坐标信息为(x，y，z-3-1)。

当得到入射声束与待检物体的上表面及下表面相交的所有位置的三维坐标信息以后，可以将该所有三维坐标信息作为待检物体的三维点云数据，然后采用但不限于三维重建算法对该三维点云数据进行三维重建，从而可以得到待检物体的表面形状。本实施例对具体的三维重建算法不作限定。

子步骤S32，根据待检物体的类别确定对应的渲染色彩信息。

该步骤中，得到待检物体的表面形状以后，为了更好地呈现该待检物体，可以结合待检物体的类别确定待检物体的渲染色彩信息。

在一种实施方式中，可以预先设定不同类别的物体对应的渲染色彩信息，并记录在类别色彩关系表中。示例性地，一种类别的物体可以对应一种渲染色彩信息或者对应多种渲染色彩信息(不同部件不同颜色)，本实施例对此不作限制。

子步骤S33，根据渲染色彩信息为表面形状渲染对应的颜色得到空间结构图像。

当获得待检物体的渲染色彩信息以后，则可以采用该渲染色彩信息对该待检物体的表面形状进行渲染，从而得到待检物体的空间结构图像，例如，若待检物体为菜刀，则可以按照菜刀的颜色去渲染，从而提高待检物体的逼真程度及清晰度。

在一种例子中，该空间结构图像呈现给用户时，用户可以通过触屏等方式在屏幕上将待检物体进行移动和翻转。

需要说明的是，在一些可能的应用场景中，超声波点阵装置发出的多个入射声束可能投向不同的待检物体，即待检测的待检物体超过一个时，则根据反馈超声波得到的待检物体的类别也是超过一个，例如，若超声波收发装置安装于安检机内，用于安检场景时，当前过安检的物体可能超过一个，则超声波收发装置可以识别出超过一种类别，而一种类别的物体又是由多个入射声束检测的。则在本实施例中，可以首先按照类别区分不同的位置，然后基于同一类别的位置的三维坐标信息以及厚度确定该类别的待检物体的空间结构图像。

在本实施例中，通过获取待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离以及该位置对应的待检物体的厚度，结合待检物体的类别，可以构造待检物体对应的空间结构图像，从而有效地重构出形状不规则或者重叠的待检物体的独立的且可移动的空间结构图像，使得待检物体的显示更加清晰和逼真。

与前述方法的实施例相对应，本申请还提供了一种物体检测装置的实施例。

本申请的装置实施例可以应用于电子设备中。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的处理器将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图5所示，为本申请的装置所在设备的一种硬件结构图，除了图5所示的处理器、内存、网络接口、以及非易失性存储器之外，实施例中装置所在的设备通常根据该装置的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。

请参考图6，示出了本申请一示例性实施例示出的一种物体检测装置实施例的结构框图，可以包括如下模块：

反馈超声波数据获取模块601，被配置为获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，入射超声波在待检物体的表面产生的反馈超声波的数据；

类别识别模块602，被配置为根据反馈超声波的数据确定待检物体的类别。

在本实施例的一种可能的实施方式中，类别识别模块602包括：

声阻抗确定子模块，被配置为根据反馈超声波的数据，确定待检物体的声阻抗；

类别确定子模块，被配置为根据声阻抗，确定待检物体的类别。

在本实施例的一种可能的实施方式中，反馈超声波包括入射超声波在待检物体上表面发生反射而产生的反射超声波；反馈超声波的数据包括：反射超声波的强度；

声阻抗确定子模块还被配置为：

根据反射超声波的强度以及已记录的入射超声波的强度，确定入射超声波在待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波的强度；

根据透射超声波的强度以及反射超声波的强度计算待检物体的声阻抗。

在本实施例的一种可能的实施方式中，该装置还包括：

距离确定模块，被配置为确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离；

厚度确定模块，被配置为确定待检物体上表面中接收入射超声波的各个位置对应的待检物体的厚度；

空间结构图像构造模块，被配置为根据待检物体的类别、距离和厚度，构造待检物体对应的空间结构图像。

在本实施例的一种可能的实施方式中，空间结构图像构造模块包括：

表面形状构造子模块，被配置为根据距离和厚度，构造待检物体的表面形状；

渲染色彩信息确定子模块，被配置为根据待检物体的类别确定对应的渲染色彩信息；

渲染子模块，被配置为根据渲染色彩信息为表面形状渲染对应的颜色得到空间结构图像。

对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所描述的装置实施例仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

本申请实施例还提供了一种物体检测设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述的方法实施例中步骤。可选的，物体检测设备还包括超声波收发装置，超声波收发装置可以包括超声波发射装置以及超声波接收装置。通过超声波发射装置向待检物体发射入射超声波，入射超声波到达待检物体表面时，会发生一系列的反射及透射，形成反馈超声波被超声波接收装置接收，超声波接收装置可以根据接收的反馈超声波获得反馈超声波的数据。物体检测设备从超声波接收装置中获得反馈超声波的数据，然后根据该反馈超声波的数据确定待检物体的类别。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序，计算机程序存储于机器可读存储介质，并且当处理器执行计算机程序时，促使处理器执行上述方法实施例中的物体检测方法。

本说明书中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、包括本说明书中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。

本说明书中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。

适合用于执行计算机程序的计算机包括，例如通用和/或专用微处理器，或任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘等，或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据，抑或两种情况兼而有之。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如车载终端、移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(GPS)接收机、或例如通用串行总线(USB)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。

适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如EPROM、EEPROM和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。

虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。

类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。

由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种物体检测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，所述入射超声波在所述待检物体的表面产生的反馈超声波的数据；所述超声波收发装置为由多个超声波发射装置和多个超声波接收装置组成的超声波收发点阵；

根据所述反馈超声波的数据，确定所述待检物体的声阻抗；

根据所述声阻抗，确定所述待检物体的类别；

确定所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离；

确定所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置对应的所述待检物体的厚度；

根据所述待检物体的类别、所述距离和所述厚度，构造所述待检物体对应的空间结构图像；

其中，

所述确定所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置对应的所述待检物体的厚度，包括：

针对所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置，确定所述超声波收发装置接收第三透射超声波的第二时间；所述第三透射超声波是入射超声波在待检物体上表面的位置发生透射而产生的第一透射超声波依次经由待检物体下表面反射、待检物体上表面透射而产生的；

根据所述第二时间与第一时间，得到超声波穿过所述待检物体的时间；所述第一时间是针对所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置确定的所述超声波收发装置接收反射超声波的第一时间；所述反射超声波是入射超声波在待检物体上表面相交的位置发生反射而产生的；

在映射表查找所述待检物体的类别，获得超声波在待检物体内部的传输速度，计算所述传输速度与所述超声波穿过所述待检物体的时间的乘积，得到所述待检物体的厚度；所述映射表是预先测量超声波在不同物体内部的传输速度生成的物体的类别与该传输速度的映射表；

所述根据所述待检物体的类别、所述距离和所述厚度，构造所述待检物体对应的空间结构图像，包括：

获取预标定的超声波收发装置的安装位置，根据所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离，计算所述各个位置的三维坐标信息；

根据所述各个位置的三维坐标信息，结合所述各个位置对应的所述待检物体的厚度，确定所述入射超声波与待检物体下表面相交的位置的三维坐标信息；

将所有三维坐标信息作为所述待检物体的三维点云数据，采用三维重建算法对所述三维点云数据进行三维重建，得到所述待检物体的表面形状；

根据预先设定的不同类别的物体对应的渲染色彩信息，结合所述待检物体的类别确定所述待检物体的渲染色彩信息；

根据所述渲染色彩信息为所述表面形状渲染对应的颜色得到所述空间结构图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述反馈超声波包括所述入射超声波在所述待检物体上表面发生反射而产生的反射超声波；所述反馈超声波的数据包括：所述反射超声波的强度；

所述根据所述反馈超声波的数据，确定所述待检物体的声阻抗，包括：

根据所述反射超声波的强度以及已知的所述入射超声波的强度，确定所述入射超声波在所述待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波的强度；

根据所述透射超声波的强度以及所述反射超声波的强度计算所述待检物体的声阻抗。

3.一种物体检测装置，其特征在于，所述装置包括：

反馈超声波数据获取模块，被配置为获取超声波收发装置向待检物体的表面垂直发射入射超声波后，所述入射超声波在所述待检物体的表面产生的反馈超声波的数据；所述超声波收发装置为由多个超声波发射装置和多个超声波接收装置组成的超声波收发点阵；

类别识别模块，被配置为根据所述反馈超声波的数据确定所述待检物体的类别；

所述类别识别模块包括：

声阻抗确定子模块，被配置为根据所述反馈超声波的数据，确定所述待检物体的声阻抗；

类别确定子模块，被配置为根据所述声阻抗，确定所述待检物体的类别；

距离确定模块，被配置为确定所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离；

厚度确定模块，被配置为确定所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置对应的所述待检物体的厚度；

空间结构图像构造模块，被配置为根据所述待检物体的类别、所述距离和所述厚度，构造所述待检物体对应的空间结构图像；

其中，

所述厚度确定模块包括：

针对所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置，确定所述超声波收发装置接收第三透射超声波的第二时间；所述第三透射超声波是入射超声波在待检物体上表面的位置发生透射而产生的第一透射超声波依次经由待检物体下表面反射、待检物体上表面透射而产生的；

根据所述第二时间与第一时间，得到超声波穿过所述待检物体的时间；所述第一时间是针对所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置确定的所述超声波收发装置接收反射超声波的第一时间；所述反射超声波是入射超声波在待检物体上表面相交的位置发生反射而产生的；

在映射表查找所述待检物体的类别，获得超声波在待检物体内部的传输速度，计算所述传输速度与所述超声波穿过所述待检物体的时间的乘积，得到所述待检物体的厚度；所述映射表是预先测量超声波在不同物体内部的传输速度生成的物体的类别与该传输速度的映射表；

所述空间结构图像构造模块包括：

获取预标定的超声波收发装置的安装位置，根据所述待检物体上表面中接收所述入射超声波的各个位置与超声波收发装置的距离，计算所述各个位置的三维坐标信息；

根据所述各个位置的三维坐标信息，结合所述各个位置对应的所述待检物体的厚度，确定所述入射超声波与待检物体下表面相交的位置的三维坐标信息；

将所有三维坐标信息作为所述待检物体的三维点云数据，采用三维重建算法对所述三维点云数据进行三维重建，得到所述待检物体的表面形状；

根据预先设定的不同类别的物体对应的渲染色彩信息，结合所述待检物体的类别确定所述待检物体的渲染色彩信息；

根据所述渲染色彩信息为所述表面形状渲染对应的颜色得到所述空间结构图像。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述反馈超声波包括所述入射超声波在所述待检物体上表面发生反射而产生的反射超声波；所述反馈超声波的数据包括：所述反射超声波的强度；

所述声阻抗确定子模块还被配置为：

根据所述反射超声波的强度以及已知的所述入射超声波的强度，确定所述入射超声波在所述待检物体上表面发生透射而产生的透射超声波的强度；

根据所述透射超声波的强度以及所述反射超声波的强度计算所述待检物体的声阻抗。

5.一种物体检测设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；

存储器，用于存放计算机程序；

处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-2任一项所述的方法步骤。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-2任一项所述的方法步骤。