RU2591735C2 - Система и устройство для обнаружения запрещенных или опасных веществ - Google Patents
Система и устройство для обнаружения запрещенных или опасных веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2591735C2 RU2591735C2 RU2014108533/28A RU2014108533A RU2591735C2 RU 2591735 C2 RU2591735 C2 RU 2591735C2 RU 2014108533/28 A RU2014108533/28 A RU 2014108533/28A RU 2014108533 A RU2014108533 A RU 2014108533A RU 2591735 C2 RU2591735 C2 RU 2591735C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- camera
- processor
- vehicle
- image
- substances
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 title claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000013076 target substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 10
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000001294 propane Substances 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 claims 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- CYQFCXCEBYINGO-UHFFFAOYSA-N THC Natural products C1=C(C)CCC2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3C21 CYQFCXCEBYINGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N delta1-THC Chemical group C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@@H]21 CYQFCXCEBYINGO-IAGOWNOFSA-N 0.000 description 4
- 229960004242 dronabinol Drugs 0.000 description 4
- 238000000701 chemical imaging Methods 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 230000035987 intoxication Effects 0.000 description 3
- 231100000566 intoxication Toxicity 0.000 description 3
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 2
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 2
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 2
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- CYQFCXCEBYINGO-DLBZAZTESA-N Dronabinol Natural products C1=C(C)CC[C@H]2C(C)(C)OC3=CC(CCCCC)=CC(O)=C3[C@H]21 CYQFCXCEBYINGO-DLBZAZTESA-N 0.000 description 1
- 206010013887 Dysarthria Diseases 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 229960003920 cocaine Drugs 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000026473 slurred speech Diseases 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N7/00—Television systems
- H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
- H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0264—Electrical interface; User interface
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
- G01J3/0208—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows using focussing or collimating elements, e.g. lenses or mirrors; performing aberration correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/027—Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0272—Handheld
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/0289—Field-of-view determination; Aiming or pointing of a spectrometer; Adjusting alignment; Encoding angular position; Size of measurement area; Position tracking
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/02—Details
- G01J3/04—Slit arrangements slit adjustment
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2823—Imaging spectrometer
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/2823—Imaging spectrometer
- G01J2003/2826—Multispectral imaging, e.g. filter imaging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
- G01N2021/3531—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis without instrumental source, i.e. radiometric
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Rear-View Mirror Devices That Are Mounted On The Exterior Of The Vehicle (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области спектроскопического обнаружения веществ и касается система для отслеживания в транспортном средстве целевых веществ. Система содержит камеру для гиперспектральной съемки, получающую изображения внутреннего пространства транспортного средства, процессор, электрически соединенный с указанной камерой, и устройство хранения информации, электрически соединенное с процессором. Процессор получает изображения от гиперспектральной камеры и определяет по полученным изображениям наличие целевого вещества во внутреннем пространстве транспортного средства. Камера размещается таким образом, чтобы регистрировать изображения, содержащие вид сквозь ветровое или боковое стекло транспортного средства. Технический результат заключается в уменьшении времени и повышении точности измерений. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Уровень техники
Контроль за оборотом запрещенных и опасных веществ является одним из приоритетных направлений деятельности государственных и правоохранительных органов. К целевым опасным и запрещенным веществам могут относиться спирт, запрещенные наркотические вещества, взрывчатые вещества, угарный газ и проч. Одним из способов осуществления контроля за оборотом таких веществ является проведение проверок на дорожных заставах и/или контрольно-пропускных пунктах, особенно в зонах ведения боевых действий. Например, пункты для освидетельствования водителей на состояние опьянения (DWI, от англ. driving while intoxicated) представляют собой дорожные контрольно-пропускные пункты, устанавливаемые правоохранительными органами на некоторых дорогах и автомагистралях для остановки и задержания лиц, подозреваемых в вождении в нетрезвом состоянии. Аналогично тому, как осуществляются проверки на дорожных контрольно-пропускных пунктах, установленных в местах пересечения границы, или дорожных постах ветеринарного и фитосанитарного контроля, должностные лица соблюдают нейтральный порядок определения, в каких случаях останавливать транспортное средство и проверять водителя на трезвость. При подозрении водителя на состояние опьянения (невнятная речь, остекленелые глаза и т.п.) должностное лицо вправе попросить водителя выйти из транспортного средства и пройти проверку на состояние опьянения на месте. В случае признания водителя нетрезвым осуществляется его задержание в установленном порядке. Однако проводить проверки в условиях интенсивного дорожного движения бывает затруднительно. Кроме того, множество опасных или запрещенных веществ сложно зарегистрировать при помощи одних лишь органов чувств человека.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено подробное описание изобретения с прилагающимися к нему чертежами, что позволяет лучше понять суть различных вариантов осуществления раскрытых системы и способа.
На фиг. 1 показан пример обстановки, в которой может быть применена система обнаружения.
На фиг. 2 показан пример системы с камерой для гиперспектральной съемки.
На фиг. 3 показан вид сбоку примера изображения, полученного при помощи камеры для гиперспектральной съемки.
На фиг. 4 показан график спектральной характеристики примера целевого вещества.
На фиг. 5 показана блок-схема примера способа обнаружения целевых веществ.
Осуществление изобретения
Вышеупомянутые трудности по меньшей мере частично могут быть преодолены путем применения описываемых здесь систем и устройств для обнаружения запрещенных или опасных веществ. По меньшей мере одним вариантом раскрытого устройства является камера для гиперспектральной съемки, предназначенная для обнаружения наличия в транспортном средстве целевого вещества. Данная камера содержит электронный датчик изображения, регистрирующий спектральные изображения, и процессор, электрически соединенный с указанным датчиком изображения. Указанный процессор получает спектральные изображения и определяет, содержат ли воздух внутри транспортного средства или внутренние и наружные поверхности транспортного средства по меньшей мере одно целевое вещество. К примерам целевых веществ относятся спирт, угарный газ, а также взрывчатые вещества, запрещенные наркотические вещества и любые другие запрещенные или опасные химикаты. К транспортным средствам, которые могут быть сняты на указанную камеру, относятся легковые автомобили, грузовые автомобили, поезда, судна и прочие средства передвижения.
Для облегчения понимания читателем сути описываемых системы и способа показана обстановка, подходящая для их применения и функционирования. Таким образом, на фиг. 1 показан пример обстановки, в которой применима система обнаружения. Транспортное средство 102 перемещается по платной дорожной полосе и движется мимо пункта 104 взимания дорожных сборов. По мере перемещения транспортного средства 102 камера 106 для гиперспектральной съемки регистрирует изображение, которое содержит вид сквозь ветровое стекло или сквозь боковое стекло транспортного средства. Камера 106 может быть направлена так, чтобы в кадр попадала область, в которой находится водитель транспортного средства 102. Пары, содержащиеся в воздухе рядом с водителем или пассажиром, или остатки, находящиеся внутри салона или на его поверхностях, на людях или предметах внутри или снаружи транспортного средства, имеют спектральную характеристику, которая может быть зарегистрирована как часть спектрального изображения. Указанная камера передает это спектральное изображение в устройство 108 хранения информации. К содержащейся в этом устройстве информации может иметь доступ процессор, например программируемый компьютер 110. В указанный процессор поступают спектральные изображения, полученные при помощи камеры 106, и этот процессор определяет, содержит ли воздух в транспортном средстве по меньшей мере одно из целевых веществ. Результаты компьютерного анализа могут быть отображены на экране, переданы по информационной сети в удаленное местоположение и/или сохранены локально для последующего обращения.
К числу лиц, получающих результаты компьютерного анализа, может относиться полицейский, находящийся поблизости от пункта взимания дорожных сборов. На основе этих результатов полицейский может задержать транспортное средство и уведомить водителя и пассажиров о подозрении на наличие запрещенных или опасных материалов. В некоторых случаях полицейский может предпринять дальнейшие действия по выяснению обстоятельств происходящего, и, в случае обнаружения фактов, дающих соответствующие основания, может задержать водителя и пассажиров и/или изъять транспортное средство.
Некоторые варианты осуществления системы могут содержать автоматизированные сообщения для уведомления водителя и пассажиров транспортного средства о результатах анализа. Эти уведомления, в частности, могут быть полезными при указании на наличие опасных веществ, таких как угарный газ. Указанное сообщение может содержать телефонный номер, по которому водитель и пассажиры могут получить дополнительную информацию, а также уведомление о необходимости оперативной эвакуации транспортного средства из соображений безопасности.
На фиг. 2 показана конструкция камеры 106 для гиперспектральной съемки на примере камеры производства компании Rebellion Photonics. Свет 202, поступающий от объекта, проходит через входное отверстие 204, которое может содержать окно или систему линз (объектив), выполненных из кварца, сапфира или другого материала с широкой оптической полосой пропускания. Известно множество таких систем, имеющих регулируемое указанное отверстие, регулируемое фокусное расстояние и регулируемое масштабирование. Свет, поступающий из указанного отверстия, фокусирующим зеркалом 206 сосредотачивают на первой плоскости 208 изображения, имеющей щель, через которую за единицу времени проходит одна «строка» изображения. Эту щель постоянно перемещают, осуществляя сканирование по всему изображению. Текущую «строку» изображения коллимируют вторым зеркалом 210, направляющим коллимированный свет через дифракционную решетку 212. В каждой точке текущей строки изображения луч света раскладывают дифракционной решеткой в спектр в направлении, перпендикулярном линии ориентации, в результате чего спектральная информация о каждой точке строки становится доступной для улавливания датчиком 216 (таким как датчик на основе прибора с зарядовой связью ПЗС (CCD, charge-coupled device)). Эту спектральную информацию о каждой линии изображения собирают при помощи процессора для получения спектральной информации о каждой точке двухмерного изображения, в результате чего формируют гиперспектральный снимок обстановки. Для направления света на датчик при сканировании изображения через щель 208 могут использовать вспомогательную оптическую систему 214.
Камера для гиперспектральной съемки работает с использованием технологии цифрового представления изображений и принципов спектроскопии. Каждый пиксель изображения содержит непрерывный спектр (излучения или отражения) и может быть использован для получения характеристик объектов указанной обстановки с высокой точностью и четкостью. Для каждого пикселя изображения камера для гиперспектральной съемки получает величину яркости (интенсивности излучения) света для большого числа смежных спектральных диапазонов.
Гиперспектральные изображения содержат значительно больше подробной информации об обстановке, нежели изображения, получаемые при помощи обычных камер. Обычные камеры получают информацию о свете только по трем разным спектральным каналам, соответствующим основным видимым цветам: красному, зеленому и синему. Получение гиперспектрального изображения позволяет значительно улучшить различимость объектов в обстановке на основе их спектральных свойств.
На фиг. 3 показан упрощенный рисунок изображения, полученного на основе снимка, сделанного камерой 302 для гиперспектральной съемки. На этом рисунке показан вид сбоку транспортного средства 304, водитель 306 которого проезжает через контрольно-пропускной пункт. На фиг. 3 также схематически показаны спиртосодержащие химикаты 308, находящиеся в воздухе внутри транспортного средства 304 в области рта водителя 306. Процессор получает изображение и обрабатывает информацию в электромагнитном спектре. Гиперспектральные датчики выдают информацию об отражающей способности для большого числа диапазонов, в том числе для инфракрасного (ИК), электромагнитного спектра. Обстановка освещена источниками света, гиперспектральный датчик улавливает отраженный свет. Источниками света могут являться солнце или искусственное освещение на контрольно-пропускном пункте. Внутреннее пространство транспортного средства можно облучать лазерами, предпочтительно настроенными на резонансные частоты конкретных целевых веществ, для повышения чувствительности камеры к присутствию этих конкретных веществ. Для улучшения качества сканирования внутреннего пространства автомобиля можно использовать множество лазеров и/или длин волн лазеров. Излучение таких лазеров является маломощным, поэтому не несет угрозы водителю и пассажирам, однако интенсивности этого излучения достаточно для создания необходимого отклика или возбуждения материала при сканировании в поисках целевого вещества. Процессор собирает отражения с различными длинами волн инфракрасной или ближней инфракрасной области спектра и сравнивает спектры с сохраненными эталонами для выявления присутствия целевых веществ в полученном при помощи камеры изображении.
На фиг. 4 показан график эталонного спектра отражения для этилового спирта. Этиловый спирт является основным компонентом спиртных напитков, что делает его целевым веществом с точки зрения правоохранительных органов. Отражение света от материала позволяет получить спектральную характеристику, уникальную для данного химического состава материала. Камера регистрирует спектральные характеристики каждого пикселя в ее поле обзора. Если характеристика имеется в базе данных спектральной информации об известных материалах, в одном пикселе содержится информация, достаточная для идентификации вещества. Объем и концентрацию идентифицированных веществ могут оценивать путем обработки изображения для выявления областей или массивов (например, областей изображения, представляющих замкнутое помещение пассажирского салона транспортного средства) и объединения информации от соответствующих пикселей для измерения средней концентрации, определяемой по яркости света, присущей этой спектральной характеристике. Помимо использования спектра отражения в некоторых вариантах осуществления изобретения могут получать изображения вещества, характеризуемые измеряемым спектром поглощения. В таких вариантах осуществления изобретения изображение получают при расположении источника света напротив камеры. Таким образом, получаемое изображение находится между камерой и источником света. Некоторые варианты осуществления изобретения могут содержать камеру, которая может получать изображения в условиях отсутствия источника света. Другие варианты осуществления изобретения могут получать изображения при помощи излучаемого света. В этих вариантах осуществления изобретения используют флуоресцентное испускание света, а также тепловое или инфракрасное излучение.
Кроме прочего, камера 106 может сканировать транспортное средство 102 на предмет наличия в нем газов или твердых частиц запрещенных или опасных веществ, таких как этиловый спирт (C2H5OH), запрещенные наркотические вещества (например, дым марихуаны или остатки кокаина на поверхностях кожи), взрывчатые вещества и прочие подобные химикаты, в том числе нитраты или ионизированные газы, образовавшиеся вследствие ионизирующего излучения. Получение спектральных изображений может быть полезным, так как существует множество химикатов, которые могут являться целевыми веществами с точки зрения правоохранительных органов. Например, марихуана может содержать более 400 различных химикатов, однако ее основным действующим компонентом является тетрагидроканнабинол ТГК (ТНС) или дронабинол. Камера 106 для гиперспектральной съемки может осуществлять сканирование на предмет наличия всех этих химикатов. При перевозке грузов могут происходить утечки прочих химикатов, к которым относятся газообразный хлор, газообразный пропан и другие опасные газы и вещества.
На фиг. 5 показан пример блок-схемы способа, используемого для обнаружения целевого вещества. На этапе 502 целевую область сканируют и при помощи камеры для гиперспектральной съемки получают ее изображение. Сканируемая область может представлять собой транспортное средство, например легковой автомобиль, грузовой автомобиль, поезд, судно и т.п. Далее, на этапе 504 при помощи процессора получают спектральное изображение. На этапе 506 полученное изображение анализируют на предмет наличия в нем данных об одном из целевых веществ. На этапе 508 определяют, содержит ли изображение, полученное при помощи камеры для гиперспектральной съемки, данные о целевом веществе. Если это изображение содержит данные о целевом веществе, на этапе 510 информацию об обнаружении передают в удаленное местоположение или сохраняют для последующего изучения. Если текущее изображение не содержит данных о целевом веществе, этапы указанного способа повторяют для другого объекта или транспортного средства.
Другой вариант осуществления изобретения может иметь вид переносного устройства, похожего на доплеровский радар, ручного или устанавливаемого на транспортном средстве. Полицейские могут пользоваться указанными переносными устройствами аналогично тому, как они пользуются доплеровским радаром, то есть могут направлять его на транспортное средство для дистанционного обнаружения целевых веществ с последующим использованием результатов анализа для выяснения, требуется ли задержание данного транспортного средства для дальнейшей проверки. Представитель охраны строительного, промышленного или военного объекта может аналогичным образом использовать данное переносное устройство для проверки транспортных средств, въезжающих на территорию объекта или покидающих ее, для обеспечения безопасности и/или проверки транспортных средств на соответствие правилам, действующим на данном объекте. Версии указанного переносного устройства малой дальности могут содержать инфракрасные или ультрафиолетовые лампы, а версии указанного переносного устройства большой дальности могут содержать лазерные источники света.
Описаны различные варианты осуществления системы и устройства для обнаружения запрещенных или опасных веществ. По меньшей мере один вариант осуществления изобретения содержит камеру для гиперспектральной съемки, предназначенную для обнаружения наличия в транспортном средстве целевого вещества. Данная камера содержит электронный датчик изображения, регистрирующий спектральные изображения, и процессор, соединенный с указанным датчиком изображения. Данный процессор получает спектральные изображения и определяет, содержит ли воздух в транспортном средстве по меньшей мере одно целевое вещество. К примерам целевых веществ относятся спирт, угарный газ, запрещенные вещества и опасные химикаты. К указанным транспортным средствам относятся легковые автомобили, грузовые автомобили, поезда, судна, летательные аппараты при рулежке или на стоянке, а также прочие средства передвижения. Указанный процессор также может в реальном времени передавать данные в удаленное местоположение через Интернет в потоковом режиме. Некоторые варианты осуществления изобретения могут содержать процессор, соединенный с мультиплексором изображения, содержащим перископ, установленный на вращающемся шарнире, поворачивающем зеркало и объектив для наблюдения за большей областью, находящейся около указанной камеры. Другой вариант осуществления изобретения содержит систему для отслеживания в транспортном средстве целевых веществ. Вариант осуществления этой системы содержит камеру для гиперспектральной съемки, получающую изображения, процессор и устройство хранения информации, которое может хранить данные о событиях, зарегистрированных указанными камерой и процессором. Указанное устройство хранения информации может хранить данные о фактах обнаружения, обнаруженных веществах и времени обнаружения. Указанное устройство хранения информации может быть расположено внутри транспортного средства, а содержащаяся в этом устройстве информация может быть передана по радиоканалу или с использованием прочих средств связи в другое местоположения для анализа, хранения и использования.
Эти и другие варианты и модификации будут понятны специалисту после прочтения всего вышеприведенного описания. Нижеприведенная формула охватывает все такие варианты и модификации.
Claims (24)
1. Камера для гиперспектральной съемки, предназначенная для обнаружения наличия в транспортном средстве целевого вещества, содержащая
электронный датчик изображения, регистрирующий спектральные изображения; и
процессор, электрически соединенный с указанным датчиком изображения для получения указанных спектральных изображений и определяющий, содержит ли воздух в транспортном средстве по меньшей мере одно целевое вещество,
при этом указанная камера выполнена с возможностью размещения, обеспечивающего возможность регистрации указанного спектрального изображения, содержащего вид сквозь ветровое стекло или сквозь боковое стекло транспортного средства.
электронный датчик изображения, регистрирующий спектральные изображения; и
процессор, электрически соединенный с указанным датчиком изображения для получения указанных спектральных изображений и определяющий, содержит ли воздух в транспортном средстве по меньшей мере одно целевое вещество,
при этом указанная камера выполнена с возможностью размещения, обеспечивающего возможность регистрации указанного спектрального изображения, содержащего вид сквозь ветровое стекло или сквозь боковое стекло транспортного средства.
2. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит мультиплексор изображения, соединенный с указанным процессором.
3. Камера по п. 2, отличающаяся тем, что указанный мультиплексор изображения дополнительно содержит перископ, установленный на вращающемся шарнире, поворачивающем зеркало и объектив для наблюдения за большей областью, находящейся около камеры.
4. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что транспортное средство является средством передвижения, таким как легковой автомобиль, грузовой автомобиль, поезд или судно.
5. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью регистрации перемещающихся транспортных средств.
6. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанный датчик изображения получает изображения от движущегося объекта.
7. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанный процессор разделяет указанные изображения на множество полос по электромагнитному спектру.
8. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанное целевое вещество является спиртом, угарным газом, запрещенным веществом и опасным химикатом.
9. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанную камеру используют для сканирования опасных грузов на предмет утечек таких веществ, как газообразный хлор, газообразный пропан или другие вредные газы.
10. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанный процессор определяет и распознает вещества по зарегистрированному изображению.
11. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанный процессор передает информацию в удаленное местоположение через Интернет.
12. Камера по п. 1, отличающаяся тем, что указанный процессор в реальном времени передает информацию в удаленное местоположение в потоковом режиме.
13. Система для отслеживания в транспортном средстве целевых веществ, содержащая
камеру для гиперспектральной съемки, расположенную с возможностью регистрации изображения, содержащего вид сквозь ветровое стекло или сквозь боковое стекло транспортного средства;
процессор, электрически соединенный с указанной камерой, причем указанный процессор получает указанные изображения и определяет, содержат ли указанные изображения целевые вещества; и
устройство хранения информации, электрически соединенное с указанным процессором.
камеру для гиперспектральной съемки, расположенную с возможностью регистрации изображения, содержащего вид сквозь ветровое стекло или сквозь боковое стекло транспортного средства;
процессор, электрически соединенный с указанной камерой, причем указанный процессор получает указанные изображения и определяет, содержат ли указанные изображения целевые вещества; и
устройство хранения информации, электрически соединенное с указанным процессором.
14. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанное транспортное средство является средством передвижения, таким как легковой автомобиль, грузовой автомобиль, поезд или судно.
15. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанная камера настроена на отслеживание перемещающихся транспортных средств.
16. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанная камера получает изображения от движущихся объектов.
17. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанный процессор разделяет указанные изображения на множество полос по электромагнитному спектру.
18. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанная камера содержит мультиплексор изображения, такой как перископ, установленный на вращающемся шарнире, поворачивающем зеркало и объектив для наблюдения за большей областью, находящейся около камеры.
19. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанное целевое вещество является спиртом, угарным газом, запрещенным веществом и опасным химикатом.
20. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанную камеру используют для сканирования опасных грузов на предмет утечек таких веществ, как газообразный хлор, газообразный пропан или другие вредные газы.
21. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанный процессор определяет и распознает вещества по зарегистрированному изображению.
22. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанный процессор передает информацию в удаленное местоположение через Интернет.
23. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанный процессор в реальном времени передает информацию в удаленное местоположение в потоковом режиме.
24. Система по п. 13, отличающаяся тем, что указанное устройство хранения информации хранит такую информацию, как факты обнаружения, обнаруженные вещества и время обнаружения.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US2011/052286 WO2013043154A1 (en) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Systems and tools for detecting restricted or hazardous substances |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014108533A RU2014108533A (ru) | 2015-10-27 |
| RU2591735C2 true RU2591735C2 (ru) | 2016-07-20 |
Family
ID=47914698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014108533/28A RU2591735C2 (ru) | 2011-09-20 | 2011-09-20 | Система и устройство для обнаружения запрещенных или опасных веществ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140340520A1 (ru) |
| EP (1) | EP2734819A4 (ru) |
| CA (1) | CA2843130A1 (ru) |
| RU (1) | RU2591735C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013043154A1 (ru) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6089576B2 (ja) | 2012-10-19 | 2017-03-08 | 日本電気株式会社 | 車両窓検出システム、車両窓検出方法及びプログラム |
| US10302494B2 (en) * | 2014-12-18 | 2019-05-28 | Palo Alto Research Center Incorporated | Obtaining spectral information from a moving object |
| US10048192B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-08-14 | Palo Alto Research Center Incorporated | Obtaining spectral information from moving objects |
| GB2546344A (en) * | 2016-01-12 | 2017-07-19 | Gobotix Ltd | Vehicle underframe examination system |
| US9720416B1 (en) * | 2016-04-18 | 2017-08-01 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle security system |
| US10893182B2 (en) | 2017-01-10 | 2021-01-12 | Galileo Group, Inc. | Systems and methods for spectral imaging with compensation functions |
| US10554909B2 (en) * | 2017-01-10 | 2020-02-04 | Galileo Group, Inc. | Systems and methods for spectral imaging with a transmitter using a plurality of light sources |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5349187A (en) * | 1993-11-01 | 1994-09-20 | Science Applications International Corporation | Method and apparatus for detecting vehicle occupants under the influence of alcohol |
| US6422508B1 (en) * | 2000-04-05 | 2002-07-23 | Galileo Group, Inc. | System for robotic control of imaging data having a steerable gimbal mounted spectral sensor and methods |
| RU58761U1 (ru) * | 2006-07-03 | 2006-11-27 | Научно-производственный кооператив "Авиаинформатика" | Интегрированная система мониторинга контролируемых объектов |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5808916A (en) | 1994-08-04 | 1998-09-15 | City Of Scottsdale | Method for monitoring the environment |
| US5815302A (en) * | 1995-10-11 | 1998-09-29 | Hughes Electronic | Viewing apparatus with a counterbalanced and articulated mirror |
| US20050007450A1 (en) * | 2002-12-13 | 2005-01-13 | Duane Hill | Vehicle mounted system and method for capturing and processing physical data |
| GB0602137D0 (en) | 2006-02-02 | 2006-03-15 | Ntnu Technology Transfer As | Chemical and property imaging |
| US7786897B2 (en) * | 2007-01-23 | 2010-08-31 | Jai Pulnix, Inc. | High occupancy vehicle (HOV) lane enforcement |
| WO2008099407A2 (en) * | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Green Vision Systems Ltd. | Hyper-spectral imaging and analysis of a sample of matter, and preparing a test solution or suspension therefrom |
| US9103714B2 (en) * | 2009-10-06 | 2015-08-11 | Chemimage Corporation | System and methods for explosives detection using SWIR |
| FI20100022A (fi) | 2010-01-25 | 2011-07-26 | Upm Kymmene Corp | Aine ja koostumus öljykenttäsovelluksiin |
| US8520074B2 (en) * | 2010-12-14 | 2013-08-27 | Xerox Corporation | Determining a total number of people in an IR image obtained via an IR imaging system |
| US8811664B2 (en) * | 2011-12-06 | 2014-08-19 | Xerox Corporation | Vehicle occupancy detection via single band infrared imaging |
| US9202118B2 (en) * | 2011-12-13 | 2015-12-01 | Xerox Corporation | Determining a pixel classification threshold for vehicle occupancy detection |
-
2011
- 2011-09-20 WO PCT/US2011/052286 patent/WO2013043154A1/en active Application Filing
- 2011-09-20 CA CA2843130A patent/CA2843130A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-20 US US14/344,108 patent/US20140340520A1/en not_active Abandoned
- 2011-09-20 EP EP11872746.0A patent/EP2734819A4/en not_active Withdrawn
- 2011-09-20 RU RU2014108533/28A patent/RU2591735C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5349187A (en) * | 1993-11-01 | 1994-09-20 | Science Applications International Corporation | Method and apparatus for detecting vehicle occupants under the influence of alcohol |
| US6422508B1 (en) * | 2000-04-05 | 2002-07-23 | Galileo Group, Inc. | System for robotic control of imaging data having a steerable gimbal mounted spectral sensor and methods |
| RU58761U1 (ru) * | 2006-07-03 | 2006-11-27 | Научно-производственный кооператив "Авиаинформатика" | Интегрированная система мониторинга контролируемых объектов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20140340520A1 (en) | 2014-11-20 |
| CA2843130A1 (en) | 2013-03-28 |
| RU2014108533A (ru) | 2015-10-27 |
| WO2013043154A1 (en) | 2013-03-28 |
| EP2734819A1 (en) | 2014-05-28 |
| EP2734819A4 (en) | 2015-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2591735C2 (ru) | Система и устройство для обнаружения запрещенных или опасных веществ | |
| US8155384B2 (en) | System and method for automatic exterior and interior inspection of vehicles | |
| US8868291B2 (en) | Infrared data-based object evaluation | |
| CN103164708B (zh) | 确定车辆承载检测的像素分类阈值 | |
| US20120062697A1 (en) | Hyperspectral imaging sensor for tracking moving targets | |
| US20130341509A1 (en) | Portable system for detecting explosive materials using near infrared hyperspectral imaging and method for using thereof | |
| US20120133775A1 (en) | System and method for detecting explosive agents using swir, mwir, and lwir hyperspectral imaging | |
| US20100077421A1 (en) | Security System and Method | |
| US20120062740A1 (en) | Hyperspectral imaging sensor for tracking moving targets | |
| US20120154792A1 (en) | Portable system for detecting hazardous agents using SWIR and method for use thereof | |
| US8731240B1 (en) | System and method for optics detection | |
| US8379208B1 (en) | System and method for passive remote detection of gas plumes | |
| Koz | Ground-based hyperspectral image surveillance systems for explosive detection: Part I—State of the art and challenges | |
| WO2008099146A1 (en) | Method and apparatus for counting vehicle occupants | |
| DE10314424A1 (de) | Warnsystem zum Zwecke einer ortsaufgelösten Feststellung von vereisten Oberflächenstellen | |
| WO2014171897A1 (en) | Apparatus, system and method for remote detection of vehicle exhaust | |
| JP2014529735A (ja) | 禁止物質又は危険物質を検出するためのシステム及び道具。 | |
| US11268940B2 (en) | Hazardous gas detector with 1D array camera | |
| Morris et al. | Sensing for hov/hot lanes enforcement | |
| Gomer et al. | STARR: shortwave-targeted agile Raman robot for the detection and identification of emplaced explosives | |
| CN112782090B (zh) | 一种酒驾自动监测系统及检测方法 | |
| Daley et al. | Detection of vehicle occupants in HOV lanes: exploration of image sensing for detection of vehicle occupants | |
| RU206698U1 (ru) | Информационный модуль системы блокировки зажигания транспортного средства | |
| CN110864632B (zh) | 一种用于安检的车窗玻璃检测系统 | |
| Wood et al. | Covert camera for screening of vehicle interiors and HOV enforcement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170921 |