CN112950877B - 行李安检x光机防入侵系统 - Google Patents
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Abstract
行李安检X光机防入侵系统，解决了现有机场安检系统存在通过X光机进入行李分拣房的非法侵入情况的问题，属于安检系统技术领域。本发明包括主处理模块和多个监测模块：每个行李安检X光机处设置一个监测模块，每个监测模块的发射模块分别与主处理模块的接收模块通信；每个监测模块采集扫码枪是否在扫码的信号和X光机的光障是否被遮挡的信号，当扫码枪未扫码且X光机的光障被遮挡时，发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至主处理模块，主处理模块接收到非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，利用报警装置提示值班人员。
Description
技术领域
本发明涉及一种行李安检X光机防入侵系统，属于安检系统技术领域。
背景技术
机场出港厅的每个值机岛内有多台X光机，主要是过包形成的图像检查旅客托运行李是否携带违禁物品的。判通过的托运行李通过X光机的出口进入传送带，将行李送到行李分拣区域(隔离区)。行李开包间的位置上在值机岛的后端。行李开包员和行检X光机距离较远，中间还隔着遮挡视线的阻挡物。若有人通过光机过货通道进入内部区域，安检员根本无法察觉。入侵者可能通过行李下滑道口进入行李分拣房，分拣房直通停机坪。造成非法入侵，甚至对航空器形成威胁。
发明内容
针对现有机场安检系统存在通过X光机进入行李分拣房的非法侵入情况的问题，本发明提供一种行李安检X光机防入侵系统。
本发明的一种行李安检X光机防入侵系统，所述系统包括主处理模块和多个监测模块：每个行李安检X光机处设置一个监测模块，每个监测模块包括信号采集模块、一号处理模块和发射模块；所述主处理模块包括接收模块、二号处理模块和报警装置；每个监测模块的发射模块分别与主处理模块的接收模块通信；
信号采集模块，用于采集扫码枪是否在扫码的信号和X光机的光障是否被遮挡的信号，并发送给一号处理模块；
一号处理模块，用于当扫码枪未扫码且X光机的光障被遮挡时，发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块；
发射模块，用于将非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号发送至接收模块；
接收模块，用于接收非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，并发送给二号处理模块；
二号处理模块，用于当接收到非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，发送报警控制信号及通道号显示信号至报警装置；
报警装置，用于当接收到报警控制信号及通道号显示信号，发出行李安检X光机的通道号有非法入侵者的报警信号。
作为优选，所述报警装置包括声光报警模块和显示模块，
所述声光报警模块和显示模块同时与二号处理模块连接，
二号处理模块将通道号显示信号发送至显示模块进行显示；
二号处理模块将报警控制信号发送至声光报警模块，声光报警模块发出行李安检X光机有非法入侵者的声光报警信号。
作为优选，主处理模块还包括应答按键，与二号处理模块连接，用于输入应答信号至二号处理模块，
二号处理模块接收到应答信号后，启动接收模块继续接收信号。
作为优选，所述行李安检X光机的行李输送机构为链条输送结构，所述链条输送结构的链条的上表面贴有石墨烯贴片，用于将感知的温度信号转换成发射率已知的辐射信号；
所述防入侵系统还包括温度检测装置，设置在链条的下表面，用于采集石墨烯贴片采集的辐射信号，根据已知发射率辐射信号的强度与温度的对应关系，确定链条输送结构上目标的温度，并将该温度发送至二号处理模块；
所述二号处理模块，还用于根据温度信号，确定是否有非法入侵者，若有，则发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块。
作为优选，所述接收模块，接收各监测模块的信号，将接收的信号发送至训练的DNN检测模型中，获取监测模块发送的非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号；
所述DNN检测模型为：
z＝aN(WNaN-1(aN(WNx+bN)…an(Wnx+bn)…a1(W1x+b1))+bN)
x表示接收的各监测模块的信号，N表示隐含层的数量，第n层隐含层包括连接权重矩阵Wn、偏置向量bn和激活函数σn，z为解码出的监测模块发送的非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号。
本发明的有益效果：本发明通过采集扫描枪是否在用、X光机的光障是否被遮挡，通过对这些设备状态进行逻辑运算和判断，是否存在非法入侵现象存在。若发生了非法入侵了，向主处理模块发送非法入侵报警信号。主处理模块提示值班员，提示包括显示通道号、语音提示，及时报警，让系统运行更加快捷。本申请行李安检X光机的行李输送机构采用链条输送结构，每个链条上都贴有石墨烯贴片，当目标由输送结构进入行李安检X光机，目标与链条输送结构上石墨烯贴片接触，石墨烯贴片将目标的体温转换成发射率已知的辐射信号，温度检测装置根据辐射信号的强度与温度的对应关系，确定链条输送结构上目标的温度，当检测到温度判断可能是非法入侵者的体温温度，则发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号给主处理模块进行提示。本申请是主处理模块与多个监测模块进行通信，当接收多个发射模块的信号时，需要在接收的所有信号中挨个解码出每个监测模块的数据，本申请还提供一种DNN检测模型，直接解码出各监测模块的信号，简化了计算过程，减少了计算量。
附图说明
图1为本发明的原理示意图；
图2为本发明程序流程图；
图3为本发明的DNN检测模型的原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，本发明的一种行李安检X光机防入侵系统，包括主处理模块和多个监测模块；
每个行李安检X光机处设置一个监测模块，每个监测模块包括信号采集模块、一号处理模块和发射模块；
主处理模块包括接收模块、二号处理模块和报警装置；
每个监测模块的发射模块分别与主处理模块的接收模块通信；
信号采集模块采集扫码枪是否在扫码的信号和X光机的光障是否被遮挡的信号，并发送给一号处理模块；当检测到扫码枪未扫码且X光机的光障被遮挡时，一号处理模块发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块；发射模块将非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号发送至接收模块；接收模块接收非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，并发送给二号处理模块；当二号处理模块接收到非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，二号处理模块发送报警控制信号及通道号显示信号至报警装置；当报警装置接收到报警控制信号及通道号显示信号，发出行李安检X光机的通道号有非法入侵者的报警信号。
本实施方式的监测模块采集X光机和扫描枪的信号并进行判断，符合报警条件后通过发射模块发射。本实施方式通过检测X光机的正常值机运行状态和非法入侵状态。当扫码枪扫码时光障被遮挡系统不会触发报警，判定为正常值机流程；当扫码枪不扫码光障被遮挡时，判定为非法侵入，防侵入系统发射板发出报警信号，主处理模块接收到报警信号后进行提示。
一般情况下，本实施方式的信号采集模块还需要采用光敏元件采集X光机中间继电器指示灯亮灭的信号，确定X光机是否开关机，再与扫描枪是否在用、X光机光障是否被遮挡等的设备状态。然后对这些状态进行逻辑运算和判断，是否存在非法入侵现象存在。若发生了非法入侵了，接收模块发出声光报警。较采用模拟信号采集要节省大量程序篇幅，运行更加快捷。本实施方式能有效将入侵时的报警信号传达到安检值班员，同时填补了现有行检X光机功能上的缺陷。
本实施方式的报警装置包括声光报警模块和显示模块，
所述声光报警模块和显示模块同时与二号处理模块连接，
二号处理模块将通道号显示信号发送至显示模块进行显示；
二号处理模块将报警控制信号发送至声光报警模块，声光报警模块发出行李安检X光机有非法入侵者的声光报警信号。
本实施方式通过声光报警模块对值班人员进行语音提示，通过显示模块提示值班人员发生报警的行李安检的通道号。
本实施方式的主处理模块还包括应答按键，与二号处理模块连接，用于输入应答信号至二号处理模块，
二号处理模块接收到应答信号后，启动接收模块继续接收信号。
本实施方式的程序流程如图2所示，监测模块开始，进入主循环，采集模块采集数据，判断是否发出行李安检X光机有非法入侵者的报警信号，若是触发发射模块发射信号至主处理模块；接收模块根据主处理模块的信号确定是否接收信号，若是，接收信号，判断接收信号的地址，获取接收信号中的行李安检X光机通道号，显示模块显示通道号、声光报警模块工作，值班人员通过应答按键输入信号，若触发，启动接收模块继续接收信号。
本实施方式的主处理模块与多个监测模块进行通信，当接收多个发射模块的信号时，需要在接收的所有信号中解码出每个监测模块的数据，现有技术中在解码时，需要计算各监测模块的SINR，然后进行排序，获取选择SINR最大的监测模块的数据进行MMSE检测，进行解码得到监测模块的数据，再进行重构，获取干扰，将该干扰从接收的信号中减去，获取一个监测模块的信号，即行李安检X光机有非法入侵者的报警信号及通道号；这种方法需要计算各监测模块的SINR并排序，同时每次只检测一个监测模块的数据，处理时延和处理复杂度都会变大。本实施方式提供的DNN检测模型，直接解码出各监测模块的信号，简化了计算过程，减少了计算量。本实施方式DNN检测模型为：
z＝aN(WNaN-1(aN(WNx+bN)…an(Wnx+bn)…a1(W1x+b1))+bN)
x表示接收的各监测模块的信号，N表示隐含层的数量，第n层隐含层包括连接权重矩阵Wn、偏置向量bn和激活函数σn，z为解码出的监测模块发送的非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号。
本实施方式的DNN是全连接的网络，每一层的神经元与上一层或者下一层的神经元均是相连接的。
本实施方式DNN检测模型是训练好的，在训练过程中，训练样本为{(x1,y1),(x2,y2),…,(xm,ym),…,(xM,yM)}，x1,…,xm，…xM为输入，y1,…,ym，…yM为输出，通过这M个样本训练DNN网络，然后利用训练之后DNN网络可以预测新的测试样本的输出。训练DNN网络过程首先设定DNN参数θ即权重和偏置的初始值，然后得到训练样本数据输入通过DNN网络前向传播的输出如上式所示，然后设计合适的损失函数度量DNN的输出z与真实训练样本数据输出y的距离，为了最小化损失函数即最小化z与y之间的差距，通过DNN网络的反向传播不断修正DNN网络的参数θ，直到损失函数满足要求。
训练的过程可以表示为
最终利用训练后的参数θ构建的DNN检测模型可以很好的预测新的测试样本的输出，预测的过程就是利用数据输入通过DNN网络前向传播的输出。本实施方式主处理模块接收信号的方法简单，计算复杂度较低，易于实现。
本实施方式还提出了一种检测人非法入侵行李安检X光机的方式，本实施方式的行李安检X光机的行李输送机构为链条输送结构，链条输送结构的链条的上表面贴有石墨烯贴片，用于将感知的温度信号转换成发射率已知的辐射信号；
所述防入侵系统还包括温度检测装置，设置在链条的下表面，用于采集石墨烯贴片采集的辐射信号，根据已知发射率辐射信号的强度与温度的对应关系，确定链条输送结构上目标的温度，并将该温度发送至二号处理模块；
所述二号处理模块，还用于根据温度信号，确定是否有非法入侵者，若有，则发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块。
因为X光机内的空间有限，人进入后，在链条输送结构上，人的皮肤直接或通过衣物与石墨烯贴片接触，石墨烯贴片导热系数高，在红外光谱范围内的发射率也高，温度检测装置设置在链条的下表面，采集对应石墨烯贴片发射率已知的红外辐射信号，红外辐射信号的强度与温度的对应关系事先存储在温度检测装置内，根据对应关系结合采集的红外辐射信号的强度确定对应温度，当检测到的温度在设定阈值范围，则确定可能有人侵入，发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
Claims (5)
1.行李安检X光机防入侵系统，其特征在于，所述系统包括主处理模块和多个监测模块：每个行李安检X光机处设置一个监测模块，每个监测模块包括信号采集模块、一号处理模块和发射模块；所述主处理模块包括接收模块、二号处理模块和报警装置；每个监测模块的发射模块分别与主处理模块的接收模块通信；
信号采集模块，用于采集扫码枪是否在扫码的信号和X光机的光障是否被遮挡的信号，并发送给一号处理模块；
一号处理模块，用于当扫码枪未扫码且X光机的光障被遮挡时，发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块；
发射模块，用于将非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号发送至接收模块；
接收模块，用于接收非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，并发送给二号处理模块；
二号处理模块，用于当接收到非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号，发送报警控制信号及通道号显示信号至报警装置；
报警装置，用于当接收到报警控制信号及通道号显示信号，发出行李安检X光机的通道号有非法入侵者的报警信号。
2.根据权利要求1所述的行李安检X光机防入侵系统，其特征在于，所述报警装置包括声光报警模块和显示模块，
所述声光报警模块和显示模块同时与二号处理模块连接，
二号处理模块将通道号显示信号发送至显示模块进行显示；
二号处理模块将报警控制信号发送至声光报警模块，声光报警模块发出行李安检X光机有非法入侵者的声光报警信号。
3.根据权利要求2所述的行李安检X光机防入侵系统，其特征在于，主处理模块还包括应答按键，与二号处理模块连接，用于输入应答信号至二号处理模块，
二号处理模块接收到应答信号后，启动接收模块继续接收信号。
4.根据权利要求3所述的行李安检X光机防入侵系统，其特征在于，所述行李安检X光机的行李输送机构为链条输送结构，所述链条输送结构的链条的上表面贴有石墨烯贴片，用于将感知的温度信号转换成发射率已知的辐射信号；
所述防入侵系统还包括温度检测装置，设置在链条的下表面，用于采集石墨烯贴片采集的辐射信号，根据已知发射率辐射信号的强度与温度的对应关系，确定链条输送结构上目标的温度，并将该温度发送至二号处理模块；
所述二号处理模块，还用于根据温度信号，确定是否有非法入侵者，若有，则发出非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号至发射模块。
5.根据权利要求1或4所述的行李安检X光机防入侵系统，其特征在于，所述接收模块，接收各监测模块的信号，将接收的信号发送至DNN检测模型中，获取监测模块发送的非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号；
所述DNN检测模型为：
z＝aN(WNaN-1(aN(WNx+bN)…an(Wnx+bn)…a1(W1x+b1))+bN)
x表示接收的各监测模块的信号，N表示隐含层的数量，第n层隐含层包括连接权重矩阵Wn、偏置向量bn和激活函数an，z为解码出的监测模块发送的非法入侵的报警信号及行李安检X光机的通道号。
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