WO2008034434A1

WO2008034434A1 - Anordnung und verfahren zum erkennen und klassifizieren von vorzugsweise verdeckten gegenständen in objekt- und/oder personenströmen

Info

Publication number: WO2008034434A1
Application number: PCT/DE2007/001704
Authority: WO
Inventors: Wilfried ANDRÄ; Michael Brand; Holger Lausch; Christoph Werner
Original assignee: Displaycom Track Technologies Gmbh
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-03-27
Also published as: US20100156407A1; CA2670916A1; DE112007002837A5; US8188733B2; EP2067057A1; IL197706A0

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Erkennen und Klassifizieren von vorzugsweise verdeckten Gegenständen in Objekt- und/oder Personenströmen. Durch die Erfindung sollen sicherheitsrelevante Gegenstände in sich bewegenden Objekt- und Personenströmen die real nicht vereinzelt werden können, erkannt, fixiert und in ihrem Umfeld verfolgt werden. Hierzu dienen in Kombination Felderzeuger, deren Felder durch mindestens einen entsprechenden Gegenstand im Messraum verändert werden, erste Sensoren, welche die Feldveränderungen wiederholt erfassen und entsprechende Signale abgeben, zweite Sensoren, welche in Echtzeit zu den ersten Sensoren eine definierte Umgebung des Gegenstandes erfassen und entsprechende Signale abgeben, sowie Auswertemittel, welche die Signale der Sensoren miteinander korrelieren und einander zuordnen und die daraus die jeweilige Form, Raumposition und/oder Raumorientierung des Gegenstandes erkennen lassen.

Description

Anordnung und Verfahren zum Erkennen und Klassifizieren von vorzugsweise verdeckten Gegenständen in Objekt- und/oder Personenströmen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Erkennen und Klassifizieren von vorzugsweise verdeckten Gegenständen in Objekt- und/oder Personenströmen innerhalb eines Detektionsraums. Diese Erkennung und Klassifizierung ist abhängig vom Material der Gegenstände und erfolgt ohne deren Berührung. Die Erfindung ist sowohl in der Sicherheitstechnik als auch bei der Erfassung der Bewegung von Strukturen anwendbar.

Zur Gewährleistung der Sicherheit an öffentlichen Plätzen, in Gebäuden, auf Flugplätzen und Bahnhöfen sowie anderen sicherheitsrelevanten Verkehrs-, Transport- und Industrieanlagen werden verschiedenste Überwachungssysteme für Personen, Gepäckstücke, Pakete, Frachtgüter, Container, Transportmittel und andere Objekte eingesetzt. Dafür werden die Personen bzw. die Objekte in der Regel im zeitlichen und räumlichen Verlauf real vereinzelt und in Schleusenbereichen kontrolliert. Meist dienen die dabei verwendeten technischen Hilfsmittel zum Erkennen von potentiellen Geiahrdungssituationen sowie zur automatischen Klassifizierung der Gefährdungsstufen als Unterstützung des Sicherheitspersonals, in dem dessen Aufmerksamkeit auf derartige Personen und Objekte gelenkt wird. Insbesondere ermöglichen einzelne sensorgestützte Verfahren nur eine sensorspezifische Vorselektion.

Eine bisher unlösbare Aufgabe ist die Erkennung von waffen- oder bombenähnlichen spezifischen Gegenständen in nicht vereinzelbaren Personenströmen, die von Einzelpersonen am Körper getragen oder in Gepäckstücken mitgefuhrt werden. Hierbei kann das Sicherheitspersonal nur stichprobenweise kontrollieren. Grundlage für die Selektion der Stichproben ist dabei die visuelle Beobachtung, direkt persönlich vor Ort oder indirekt über technische Hilfsmittel (Videoüberwachung), die ggf. über spezifische Personenmerkmale oder das auffällige Verhalten der Personen erfahrungsbedingte Rückschlüsse auf ein Gefährdungspotential ermöglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zu schaffen, die/das es erlaubt, sicherheitsrelevante Gegenstände in sich bewegenden Objekt- und Personenströmen, die im allgemeinen nicht vereinzelt werden können, zu erkennen, zu fixieren und in ihrem Umfeld zu verfolgen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der selbständigen Ansprüche 1 und 22 gelöst und durch die zugehörigen Unteransprüche vervollkommnet. Durch die Erzeugung von Magnet- oder Strahlungsfeldern, die durch sicherheitsrelevante Gegenstände örtlich und zeitlich verändert werden, und durch die Verwendung von diesen Veränderungen messenden bzw. anzeigenden Sensoren sowie durch die bildmäßige Erfassung des gesamten Objekt- und/oder Personenstroms innerhalb des Detektionsraums mit Hilfe geeigneter Sensoren, vorzugsweise Videosensoren, und schließlich durch die geeignete Verknüpfung und Zuordnung der von den Sensoren gelieferten Signale ist es also möglich, die Sicherheit bedrohende Gegenstände und Personen aus Objekt- und/oder Personenströmen hinsichtlich Gestalt und Größe zu ermitteln und festzuhalten. Ist mindestens ein sicherheitsrelevanter Gegenstand im Detektionsraum vorhanden, so kann aufgrund der Messsignale der Magnet- bzw. Strahlungssensoren in der Auswerteeinheit nicht nur die Form, Größe, räumliche Lage und Orientierung dieses Gegenstandes ermittelt, sondern auch die jeweilige Stelle in einem Videobild wiederholt markiert, gespeichert und abgebildet und somit eine quasi virtuelle Vereinzelung erreicht werden. Nahezu in Echtzeit können dann sicherheitstechnische Maßnahmen eingeleitet werden.

Die bei der Erfindung verwendeten Felderzeuger können magnetischer, elektromagnetischer, elektrischer, mechanischer, elektromechanischer, optischer, akustischer und/oder thermischer Art sein. Die Sensoren der

Erfindung sind magnetische, elektromagnetische, kapazitive, induktive, mechanische, optische, akustische, thermische, atomare, biologische, und/oder chemische Sensoren. Die zweiten Sensoren der Erfindung sind vornehmlich magnetische oder optische Sensoren. Die genannten

Sensoren können auch in beliebiger Kombination miteinander verwendet werden. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn im Detektionsraum ein Magnetfeld mit Hilfe von Permanent- und/oder Elektromagneten als Gleich- oder Wechselfeld erzeugt wird und dieses Feld mit Hilfe von Magnetsensoren (erste Sensoren) abgetastet bzw. erfasst wird, die ihre Messsignale an die Auswertemittel bzw. Auswerteeinheit zur Korrelation und gegenseitigen Zuordnung geben. Dabei können die ersten Sensoren im Detektionsraum unter oder/und über dem Objekt- und/oder Personenstrom (Strom) in mindestens einer Reihe quer zum Strom angeordnet sein, sodass der Strom in seiner ganzen Breite erfasst wird. Die ersten Sensoren sind vorteilhaft in mehreren Reihen quer zum Strom angeordnet; damit wird auch der Strom in ausreichender Tiefe erfasst.

Es ist möglich, zur Erkennung von magnetischen Gegenständen Verzerrungen des Erdmagnetfeldes heranzuziehen, wobei diese mit Hilfe eines dreidimensionalen Magnetfeldsensors gemessen werden.

Vorteilhaft ist den Magnetfeldsensoren eine Einzel- und Reihensignalverarbeitung nachgeordnet, die eine räumlich und zeitlich koreliierende Aufbereitung der Signale und Signalzuordnung ermöglicht. Als Magnetfelderzeuger können Permanentmagnete verwendet werden, welche so platziert sind, dass beim Fluss des Stromes durch den Detektionsraum von magnetischen Gegenständen an oder in der Nähe von Personen ausgehende Streufelder verstärkt werden. Dabei wird durch die Permanentmagnete ein magnetisches Gleichfeld erzeugt. Sind mehrere Permanentmagnete in Reihe quer zum Strom angeordnet, so können diese mit gleicher Polarisierung oder zur Streufeldverstärkung mit jeweils wechselnder Polarisierung nebeneinander oder hintereinander angeordnet sein. Ebenfalls eine Verstärkung der Streufelder wird dadurch erreicht, dass die Permanentmagnete auf der dem Detektionsraum abgewandten Seite und außerhalb des Objekt- und/oder Personenstroms mit ferromagnetischen Kurzschlusskörpern versehen sind. Die Permanentmagnete sind vorteilhaft in Form von länglichen Quadern ausgebildet, die in Richtung des Stromes und der ferromagnetischen Kurzschlusskörper liegen. Dabei steht die Höhe der Permanentmagnete in der Polarisierungsebene mit der Höhe bzw. Dicke der ferromagnetischen Kurzschlusskörper in einem definierten Verhältnis. Das Primärfeld von mindestens zwei Permanentmagneten, die in ihrer Ausrichtung alternierend angeordnet sind, kann in seiner Ausformung und Reichweite in Abhängigkeit vom magnetischen Moment der verwendeten Permanentmagnete und von deren Abstand zueinander variiert werden. Die Magnetfeldsensoren (erste Sensoren) können bezüglich des Stromes auf der gleichen Seite oder den Magnetfelderzeugern gegenüber angeordnet sein. Befinden sich die Magnetfeldsensoren auf der Seite der Magnetfelderzeuger, so sind sie vorzugsweise derart zwischen den Magnetfelderzeugern angeordnet, dass abwechselnd ein Magnetfeldsensor und ein Magnetfelderzeuger aufeinander folgen und zwischen den Magnetfeldsensoren und den Magnetfelderzeugern gleiche Abstände bestehen. Damit der unmittelbare Einfluss des Primärfeldes auf die Magnetfeldsensoren ausgeschaltet wird, ist jedem Magnetfeldsensor eine magnetische Kompensationseinheit zugeordnet, die am Sensorort ein dem Primärfeld entgegengesetztes Feld gleichen Betrags erzeugt. Sind die Magnetfeldsensoren in Reihe positioniert, so können durch Frequenz-, High-, und Low- Pass- Filter sowie Differenzverfahren Stör- und Umgebungsfelder so unterdrückt werden, dass die durch die Objekte im Detektionsraum erzeugten Streufelder diskriminiert werden können.

Vorteilhaft werden die gegenstandsbedingten Streufelder in zeitlichen Abständen wiederholt gemessen, wodurch eine räumliche Zuordnung der Magnetfeldveränderungen auf unterschiedliche

Magnetfeldsensorbereiche erfolgen kann. Die Wiederholung der Messung erfolgt vorzugsweise bei einer Frequenz von 4 bis 16 Hz. Die zeitliche und räumliche mehrfache Messung des durch magnetische Gegenstände hervorgerufenen Streufeldes ermöglicht die Erkennung von Charakteristika des Feldes, wie bspw. die räumlich und zeitlich voneinander stark oder kaum getrennte Pole, Minima und Maxima sowie absolute und relative Nulldurchgänge der Streufeldkomponenten.

Zur Ermittlung der Form von magnetischen Gegenständen, die die gemessenen Streufelder bedingen, werden diese mit hinterlegten

(gespeicherten) magnetischen Signaturen (Mustersignaturen) verglichen bzw. korreliert. Es ist auch möglich, die räumliche und zeitliche Zuordnung der von den Magnetfeldsensoren erkannten Objekte durch den parallelen Einsatz zusätzlicher anderer Sensoren zu verifizieren bzw. zu korrelieren. Die Verfolgung der erkannten Objekte im Detektionsraum kann durch ihre entsprechende Markierung (Zeitstempel) sicher gestaltet werden.

Die in der Auswerteeinheit aus den Signalen der ersten und zweiten Sensoren gewonnenen Ergebnisse können an feste oder mobile Informations- oder Kommunikationsgeräte gesendet oder zwischen- oder endgespeichert werden. Auf jeden Fall ist die mobile Visualisierung von sicherheitsrelevanten Personen und Gepäckstücken in Echtzeit möglich, sodass umgehend entsprechende sicherheitstechnische Maßnahmen bei potentieller Gefährdung unverzüglich ergriffen werden können. Auf der Basis der verwendeten Videosensoren ist eine Bildverarbeitung zum Personen- und Objekttracking angekoppelt, die Spuren der Personen und Objekte nach Überschreitung einer Messschiene im Detektionsraum zur Verfügung stellt. Auf diese Weise können identifizierte Personen und Objekte anhand ihrer Bewegungsrichtung in benachbarten bzw. in weiteren Videoüberwachungsbereichen mit technischen Hilfsmitteln oder visuell schnell gefunden, wieder erkannt, verfolgt und beobachtet werden.

Die in einer Reihe quer zur Stromrichtung befindlichen Permanentmagnete können zur Erzeugung von alternierenden Magnetfeldern um Achsen rotieren, die parallel zur Stromrichtung liegen. In gleicher Weise können die magnetischen Kompensationseinheiten um parallele Achsen rotieren.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : einen Detektionsraum mit den grundsätzlichen Anordnungsmöglichkeiten der Felderzeuger und Sensoren in perspektivischer Darstellung, Fig. 2: die zur Verwendung kommenden ersten und zweiten Sensoren und ihrer Anbindung an die Auswerteeinheit einschließlich der Bilderzeugung,

Fig. °3 eine Anordnung von Felderzeugern und ersten Sensoren mit Mitteln zur Feldverstärkung,

Fig. °4 einen Querschnitt durch einen Detektionsraum mit einer ersten Anordnung der Felderzeuger und der zugehörigen Sensoren,

Fig. °5 einen Querschnitt durch einen Detektionsraum mit einer zweiten Anordnung der Felderzeuger und der zugehörigen Sensoren und

Fig. °6 eine Anordnung von rotierenden Permanentmagneten und einer zum Sensor gehörenden Kompensationseinheit.

In Fig. °1° ist ein Detektions- oder Messraum 10, bspw. ein Ein- und/oder Ausgangsbereich eines Kaufhauses dargestellt, in dem sich

Personen 11 und Objekte 12 in unterschiedlichen Richtungen bewegen.

Im Detektionsraum 10 werden alle Personen 11 und Objekte 12 mittels zweiter Sensoren 13 und 14 wiederholt bildlich erfasst. Diese Erfassung geschieht bspw. mit einer Frequenz von 8 Hz. Sie kann aber auch in Abhängigkeit vom Objekt- und Personenstrom 11, 12 und der Tiefe des

Detektionsbereichs (Keilraums) mit einer geringeren oder höheren

Frequenz erfolgen.

In einem Teilraum 101, der im allgemeinen eine deutlich geringere Tiefenausdehnung hat als der Detektionsraum 10, sind im Boden und/oder der Decke unter und über dem Objekt- und Personenstrom 11,

12 Felderzeuger 15, vorzugsweise Magnetfelderzeuger und erste

Sensoren 16 eingelassen, die auf die erzeugten Felder (Magnet- oder

Strahlungsfelder) und ihre Veränderungen ansprechen, sich über die gesamte Breite des Detektionsraums 10 erstrecken und in ihrer

Gesamtheit eine Messschiene 18 bilden. Bspw. kann es sich bei den Felderzeugern um mindestens einer Reihe von Permanentmagneten 15 handeln, denen Magnetfeldsensoren 16 in entsprechenden Reihen gegenüberliegend zugeordnet sind. Wird das Magnetfeld der Permanentmagnete 15 in einem bestimmten Bereich durch ein Objekt 121 gestört, so wird dieses örtlich und zeitlich erfasst, von den Magnetfeldsensoren 16 entsprechende Signale an eine Auswerteeinheit (Fig. 2) gegeben, diese Signale entsprechenden Signalen der zweiten Sensoren 13, 14 zugeordnet und das Objekt mit seiner Umgebung 102 in einem Display 17 (PDA) abgebildet. Die Abbildung zeigt eine Person 111, die einen Koffer 121 trägt, in dem sich ein sicherheitsgefährdender, verdeckter Gegenstand befindet. Der Sensor 13 ist zur exakten Zuordnung der Objekte und Personen zu den Magnetfeldsignalen erforderlich, während der Sensor 14 zur bildlichen Erfassung der Personen notwendig ist. Außerdem können die Signale der Sensoren 15, die in mindestens einer Reihe angeordnet sind, so miteinander korreliert werden, dass ein Formbild des im Koffer 121 enthaltenen, verdeckten Gegenstandes im Raum erzeugt wird, das mit dem Musterbild des Gegenstandes vorzugsweise automatisch verglichen werden kann. Grundsätzlich kann der Gegenstand auch von einer Person mehr oder weniger sichtbar am Körper getragen werden.

Im Einzelnen geschieht bspw. an Hand der Darstellung der Fig. 1 folgendes:

Innerhalb des Teilraums 101 erfassen die Sensoren 16 den

Detektionsraum 10 durchschreitende Personen 11 mit oder ohne zu detektierenden Objekten 12 im räumlich/zeitlichen Verlauf mit einer definierten Messfrequenz, die mindestens so hoch ist, wie die des Sensors 13. Aufgrund der räumlich nebeneinander liegenden und sich clusterförmig wiederholenden Anordnung der Sensoren 15 ist eine räumlich/zeitliche Korrelation aller Signale der Sensoren, einschließlich des Sensors 14, möglich. Die Messwerterfassung erfolgt mit nicht dargestellten Mikrokontroller und die Analyse in Abhängigkeit von der Anzahl der Module mit nicht dargestellten herkömmlichen Industrie- PC, die in einer Auswerteeinheit (Fig. 2) zusammengefasst sein können.

Detektieren die Sensorreihen 16 einen verdächtig erscheinenden Gegenstand oder mehrere solche spezifischen Gegenstände, so sind diese Ereignisse räumlich und zeitlich getrennt jeweils einem Segment der Sensorreihen 15 zugeordnet. Jedes dieser orts- und zeitbezogenen Ereignisse wird nun in den räumlich-zeitlichen Objektspurkoordinaten und Konturausdehnungen des Sensors 13 optisch (virtuell) vereinzelten Personen korreliert. In diese Korrelation können auch andere räumlich und zeitlich im Bereich der Messschiene 18 erzeugte thermische Profile und Höhenprofile einbezogen werden. Im Ergebnis des Verfahrens fallen zu diesem Zeitpunkt folgende Informationen an:

- es befindet sich im Teilraum lOlmindestens ein Sonderobjekt, - der Zeitpunkt und die Ausdehnung des Sonderobjektes auf der

Messschiene 18 in Breitenrichtung durch die Anzahl der angeregten Sensoren,

- befindet sich das Sonderobjekt direkt an einer Person oder gegebenenfalls in einem Gepäckstück, das zur Person gehört.

Wird ein solches Sonderobjekt an oder bei einer Person festgestellt, so ist aus Sicht der Sicherheitsgewährleistung ein kritischer Zustand entstanden, der einen begründeten Anfangsverdacht und ein verifiziertes Eingreifen des Sicherheitspersonals notwendig macht.

Wird der Detektionsraum 10 auf der Höhe der Messschiene 18 unterhalb des Sensors 13 von einer Videoüberwachungskamera 14 erfasst, so kann dieses technische Hilfsmittel zeitlich und räumlich begrenzt als Messbereich in das Cluster der Sensoren 16 zum Zwecke einer Gefahrenabwehr integriert werden. Im Fall des begründeten Anfangsverdachts greift das Multisensorsystem 16 zeitlich und örtlich begrenzt auf Einzelbilder 102 im Teilraum 101 zu. Über die durch die Sensoren 16 und den Sensor 13 im Bereich der Messschiene 18 ermittelte, örtlich begrenzte Segmentierung kann über die Konturbreite aus der Draufsicht detektierten anonymen Person mit oder ohne Gepäckstück ein Konturrahmen als Teilfläche des Teilraums 101 gebildet werden, deren Inhalt allein abgespeichert und/oder in einem PDA dargestellt wird.

In Fig. 2 ist eine Auswerteeinheit 24 dargestellt, mit der verschiedene Sensoren 14, 19, 20, 21, 22, 23 einzeln oder in unterschiedlichen Kombinationen ebenso verbunden sind wie ein Display 17, das Bestandteil eines PDA des Sicherheitspersonals sein kann. Dabei dient der Sensor 14 der Videoaufnahme der gesamten Struktur des Detektionsraums 10, insbesondere des Teilraums 101. Er kann seitlich und vor dem Objekt- und/oder Personenstrom angeordnet sein. Ein Sensor 19 ermöglicht die Verfolgung der Bewegungsspuren 191 (Fig. 1) aller im Detektionsraum 10 befindlichen Personen und Objekte. Er kann an der Decke des Detektionsraums 10 angeordnet und vorzugsweise als Videokamera ausgebildet sein. Ein Sensor 20 liefert ein Höhenprofil von dem Objekt- und/oder Personenstrom im Bereich der Messschiene 18 (Fig. 1) und kann sich ebenso wie der Sensor 19 an der Decke des Detektionsraums 10 befinden. Die konkrete Ausfuhrungsform des Sensors kann ein Laser sein. Ein Sensor 21 befindet sich in der Messschiene 18 und dient der Messung des Höhenprofils. Im Allgemeinen können Radar-Lasersensoren in reihenmäßiger Anordnung verwendet werden. Ein Sensor 22, der ebenfalls mehrfach (als Multisensor) in der Messschiene 18 vorhanden ist, kann zur Aufnahme eines thermischen Profils dienen. Auch ein Sensor 23 ist mehrfach in der Messschiene 18 vorhanden und kann als Strahlungssensor (bspw. als ABC- Sensor) oder Magnetfeldsensor gestaltet sein. Er kann sich ebenfalls wie der Sensor 22 im Boden oder in der Decke des Detektionsraums 10 befinden. Grundsätzlich können zumindest magnetisch oder radiologisch wirkende Sensoren auch an den Seiten des Detektionsraums 10 angeordnet sein.

In Fig. 3 sind in Reihe angeordnete quaderförmige Permanentmagnete 15 mit unterschiedlichen, alternierenden Polungen N/S dargestellt. Die Quadermagnete 15 befinden sich in gleichen Abständen voneinander und sind auf ein und derselben Seite durch magnetische Kurzschlusskörper 25 verbunden. Sie erzeugen ein Magnetfeld mit den Feldlinien 31, das infolge der Kurzschlusskörper sich verstärkt nach einer Seite, der Seite des Stroms 11, 12, ausbreitet. Zwischen den Quadermagneten befinden sich Magnetfeldsensoren 16, die der Messung von Störungen im Magnetfeld dienen, das im vorliegenden Fall ein Gleichfeld ist. Die Störungen im Magnetfeld werden ggf. durch Objekte 12, 121 hervorgerufen. Im Querschnitt durch den Detektionsraum 10, der an der Messschiene 18 in Fig. 4 dargestellt ist, befindet sich ein Objekt- und Personenstrom 11, 111, 121 zwischen Boden 29 und Decke 30 des Detektionsraums 10. Im Boden 29 des Detektionsraums 10 sind Permanentmagnete 15 mit unterschiedlichen Polungen N/S, Magnetfeldsensoren 16 und thermische Sensoren 22 angeordnet. Die Magnetfeldsensoren 16 sind mit Kompensationseinheiten 26 versehen, die den Einfluss des Primärfeldes der Permanentmagnete 15 auf diese Sensoren ausschalten, sodass diese nur die Störungen im Primärmagnetfeld erfassen. In der Decke 30 sind ein Sensor 19 zur Bestimmung einer Bewegungsspur 191 (Fig. 1) und einer Reihe von Sensoren 20 zur Bestimmung eines Abstands- bzw. Höhenprofils sowie Sensoren 22 zur Bestimmung eines thermischen Profils enthalten. Die Sensoren 20 und 22 liefern Signale, die das thermische Profil und Höhenprofil 27 bestimmen. Die Magnetfeldsensoren 16 bestimmen ein magnetisches Profil 28, das an der Stelle eines Objektes 121 ein deutliches Maximum aufweist. Daraus ist ersichtlich, dass sich im Koffer 121 ein sicherheitsrelevanter Gegenstand befinden könnte.

In Fig. 5 sind wieder der Boden 29 und die Decke 30 des Detektionsraums 10 in einem Querschnitt an der Messschiene 18 erkennbar. Im Boden sind Quadermagnete 15, Magnetfeldsensoren 16 mit Kompensationseinheiten 26 und thermischen Sensoren 22 angeordnet. Die gleiche Anordnung befindet sich auch an der Decke 30. Die thermischen Sensoren 22 bestimmen thermische Profile 27 für jede Person bzw. Personengruppe. Die Magnetfeldsensoren 16 bestimmen Magnetfeldprofile 28, die an der Stelle der Personen bzw. Personengruppen höhere Werte aufweisen als zwischen den Personen bzw. Personengruppen. Dies deutete darauf hin, dass jede der Personen Gegenstände aus ferromagnetischem Material bei sich führt. Allerdings zeigt das erheblich abweichende Maximum 281 im Magnetfeldprofil 28 an, dass die Person 111 im Koffer 121 erhebliche Mengen von ferromagnetischem Material bei sich führt. Demzufolge würde diese Person in der zu Fig. 1 beschriebenen Weise weiterverfolgt werden. In Fig. 6 sind Magnetfelderzeuger 15 mit unterschiedlichen Polungen N/S dargestellt, die um ihre rechtwinklig zur Zeichenebene gerichteten Achsen zwischen zwei um 180 ° versetzt liegenden Stellungen drehbar sind. Auf diese Weise kann bspw. ein alternierendes Magnetfeld erzeugt werden, das durch die Feldlinien 31 bestimmt ist. Zwischen den Magnetfelderzeugern 15 sind Kurzschlusskörper 25 angeordnet. Zwischen den Magneterzeugern 15 befinden sich Magnetfeldsensoren 16, die durch Kompensationseinheiten 26 flankiert sind. Die Polungen N/S dieser Kompensationseinheiten 26 sind zu den Polungen der Magnetfelderzeuger 15 entgegengesetzt gerichtet. Im Übrigen gilt das bereits zu den vorstehenden Figuren beschriebene.

Die vorstehend beschriebenen Anordnungen der Sensoren und Felderzeuger zueinander und zum Objekt- und/oder Personenstrom können auch in abweichenden Kombinationen gestaltet sein.

Alle in der Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste:

10 Detektionsraum

11, 111 Personen

12, 121 Objekte, Koffer

13, 14 zweite Sensoren, Videosensor

15 Felderzeuger, Permanentmagnet

16 erste Sensoren, Magnetfeldsensoren

17 Display, PDA

18 Messschiene

19 Sensor zur Bestimmung der Bewegungsspur

20 Sensor zur Bestimmung des Abstand- bzw. Höhenprofils

21 Sensoren zur Bestimmung Resonanz- bzw. Kinetikproflls

22 Sensoren zur Bestimmung des thermischen Profils

23 Sensoren zur Bestimmung des Magnetfeld- bzw.

Strahlenprofils

24 Auswertemittel, Auswerteeinheit

25 Kurzschlusskörper

26 Kompensationseinheit

27 Objekthöhenprofil und thermisches Profil

28 magnetisches Profil

29 Fußboden

30 Decke

31 Magnetfeldlinien

101 Teilraum

102 Umgebung

191 Bewegungsspur

281 Maximum

Claims

Patentansprüche

1. Anordnung zum Erkennen und Klassifizieren von vorzugsweise verdeckten Gegenständen in Objekt- und Personenströmen innerhalb eines Detektionsraum.es, gekennzeichnet durch

Felderzeuger, deren Felder durch mindestens einen entsprechenden

Gegenstand im Messraum verändert werden, erste Sensoren, welche die Feldveränderungen wiederholt erfassen und entsprechende Signale abgeben, zweite Sensoren, welche in Echtzeit zu den ersten Sensoren eine definierte Umgebung des Gegenstandes erfassen und entsprechende

Signale abgeben und

Auswertemittel, welche die Signale der Sensoren miteinander korrelieren und einander zuordnen und daraus die jeweilige Gestaltung, Raumposition und/oder Raumorientierung des

Gegenstandes erkennen lassen.

2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Felderzeuger magnetische, elektrische, elektromagnetische, mechanische, elektromechanische, optische, akustische oder thermische Feldgeber sind.

3. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren magnetische, elektromagnetische, kapazitive, induktive, mechanische, optische, akustische, thermische, atomare, biologische oder chemische Sensoren sind.

4. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren magnetische, elektromagnetische, kapazitive, induktive, mechanische, optische, akustische, thermische, atomare, biologische oder chemische Sensoren sind.

5. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren im Detektionsraum in mindestens einer Reihe quer zu einem Objekt- und/oder Personenstrom angeordnet sind.

6. Anordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren sich unter dem Objekt- und/oder Personenstrom befinden.

7. Anordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren sich über dem Objekt- und/oder Personenstrom befinden.

8. Anordnung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren sich über dem Objekt- und/oder Personenstrom befinden.

9. Anordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren sich über dem Objekt- und/oder Personenstrom befinden.

10. Anordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren sich unter dem Objekt- und/oder Personenstrom befinden.

11. Anordnung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Sensoren sich seitlich zum Objekt- und/oder Personenstrom befinden.

12. Anordnung gemäß Anspruch 6 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den ersten Sensoren Feldgeber in alternierender Folge angeordnet sind.

13. Anordnung gemäß Ansprach 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Feldgeber Permanentmagnete mit Mitteln zur Feldverstärkung und/oder Feldausrichtung sind.

14. Anordnung gemäß Anspruch 13, gekennzeichnet durch Permanentmagnete, deren Polarisierungen in ihrer Aufeinanderfolge wechselnd ist.

15. Anordnung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete als längliche Quader parallel zur Stromrichtung gestaltet sind.

16. Anordnung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete als längliche Quader quer zur Stromrichtung gestaltet sind.

17. Anordnung gemäß Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Sensoren Magnetfeldsensoren und jeweils mit einer magnetischen Kompensationseinheit ausgestattet sind.

18. Anordnung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete rotierend angeordnet sind.

19. Anordnung gemäß Anspruch 1 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die in Reihe positionierten ersten Sensoren als Magnetfeldsensoren ausgebildet und mit Frequenz-, High- und Low-Pass-Filter versehen sind und dass nach einem Differenzverfahren Stör- und Umgebungsfelder unterdrückt werden.

20. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine in einer Auswerteeinheit erkannte Form mit einem Muster verglichen wird.

21. Anordnung gemäß Anspruch 1 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass den Magnetfeldsensoren zur Korrektur- und/oder Erkennungszwecken magnetische, elektromagnetische, kapazitive, induktive, mechanische, optische, akustische, thermische, atomare, biologische oder chemische Sensoren zugeordnet sind.

22. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswerteeinheit ein Display zur Visualisierung der Gegenstände und ihrer Umgebung nachgeordnet ist.

23. Verfahren zum berührungslosen materialabhängigen Erkennen von vorzugsweise verdeckten Gegenständen in Objekt- und/oder Personenströmen innerhalb eines Detektionsraums dadurch gekennzeichnet, dass ein magnetisches oder Strahlungsfeld erzeugt wird, das durch mindestens einen vorzugsweise verdeckten Gegenstand gestört wird, dass durch erste Sensoren diese Feldstörung örtlich und zeitlich definiert wiederholt erfasst und in Form von Signalen einer Auswerteeinheit zugeleitet wird, dass mit der Frequenz der Erfassung der Feldstörung gleichzeitig die

Situation durch zweite Sensoren bildlich erfasst und in Form von Signalen der Auswerteeinheit zugeleitet wird und dass die Auswerteeinheit die Sensorsignale korreliert und einander zuordnet und in Echtzeit den jeweiligen Gegenstand in seiner unmittelbaren Umgebung festhält.

24. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Ergebnis der Auswertung auf einem Bildschirm in Echtzeit sichtbar gemacht wird.

25. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass das erzeugte Feld ein Gleich- oder Wechselfeld ist.

26. Verfahren gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederholfrequenz der Erfassung der Feldstörung 4 bis 16 Hz beträgt.