本发明涉及危险品检测技术领域，具体涉及一种危险品检测系统及其控制方法。
背景技术：
现有的乘坐交通工具的公共场所多种多样，如长途汽车站、高铁车站、机场等，人流量大，一旦有危险品被携带在交通工具上，产生的危害非常大。但一部分人对公共安全的认知度比较低，存在侥幸心理，乘坐交通工具时仍会携带危险品。
危险品是易燃、易爆、有强烈腐蚀性和有毒物体等物品的总称，如汽油、柴油、酒精、毒品等。这些物品危害性大，极易造成生命和财产损失，因此危险品检测在社会公共安全领域倍受瞩目。
现有危险品检测技术中，对危险品的检测通常是在特定的地点，由专业人员通过操作专业设备执行，如机场内设置的登机前的安检，进入车站前的安检等。这种方式的危险品检测，犯罪嫌疑人容易躲避检查人员的检查，另外，对于个人物体，出于隐私角度的考虑，工作人员也不便于检查。因此，现有的危险品检测方法有其局限性，检测物品必须与人物分离，不方便进行，且准确率受人为因素影响。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的之一在于提供危险品检测系统，通过对危险品发出气体进行检测和采用太赫兹成像技术，无需将人和物分离，检测准确且响应快，能根据检测结果及时报警、及时拦截被检测对象和将检测信息和图像进行上传。
第一方面，本发明提供的危险品检测系统，包括传感器采集模块、太赫兹成像装置、处理器、报警装置、拦截装置、摄像装置和无线通信模块，所述传感器采集模块用于采集空气中危险品气体分子数据，并将采集的数据传输至处理器；所述太赫兹成像装置用于采集包含危险品的被检测对象的太赫兹图像，并将所述太赫兹图像数据传输至所述处理器；所述处理器用于接收和处理传感器采集模块和太赫兹成像装置发送的数据，根据所述空气中气体分子含量数据和太赫兹图像数据采用数据融合方法分析判断空气中是否存在危险品和被检测对象是否携带危险品；根据判断结果发出控制指令控制报警装置；根据判断结果发出控制指令控制报警装置、拦截装置和摄像装置的工作状态；所述报警装置用于发出报警信号；所述拦截装置用于拦截或放行被检测对象；所述摄像装置用于在对被检测对象进行拍照且抓拍人脸图像，所述无线通信模块用于将检测信息和图像发送到服务器及接收服务器的数据发送至处理器。
进一步地，所述传感器采集模块采用仿生电子鼻，所述仿生电子鼻包括气敏传感器阵列、信号预处理模块和模式识别模块，所述气敏传感器阵列用于吸附和解吸附空气中的气体分子，化学输入产生电信号得到气味的信息；所述信号预处理模块用于对气敏传感器阵列输入的电信号进行滤波、交换和特征提取得到待识别信息，所述模式识别模块用于对所述待识别信息进行识别和判断。
进一步地，所述处理器包括信息融合模块，所述信息融合模块包括数据级融合模块，所述数据级融合模块用于对传感器采集模块和太赫兹成像装置获取的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行综合与分析。
进一步地，所述信息融合模块还包括特征级融合模块，所述特征级融合模块用于对传感器采集模块和太赫兹成像装置获取的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行特征提取和对特征信息进行分析与处理。
进一步地，所述信息融合模块还包括决策级融合模块，所述决策级融合模块用于根据提取的特征信息进行识别并作出判断，判断是否存在危险品及携带危险品的人。
进一步地，所述处理器还包括危险度分析模块，用于根据传感器采集模块采集的数据和太赫兹成像装置采集的数据对危险品的危险度进行分析计算，得到危险品的危险度。
第二方面，本发明提供的一种危险品检测系统的控制方法，具体包括以下步骤：所述传感器采集模块采集空气中危险品气体分子数据，将所述危险品气体分子数据传输至处理器；
所述太赫兹成像装置采集包含危险品的被检测对象的太赫兹图像数据，得到原始rgb格式的太赫兹图像数据，并将所述原始rgb格式的太赫兹图像数据传输至处理器；
所述处理器接收和处理空气中危险品气体分子数据和原始rgb格式的太赫兹图像数据，根据信息融合方法判断空气中是否存在危险品和被检测对象是否携带危险品；若无，则不作处理或放行被检测对象；若有，则控制报警装置发出报警信号，拦截装置拦截被检测对象，控制摄像装置对携带危险品的人进行拍照且对人脸进行抓拍，将拍摄的图像和检测信息发送到服务器。。
进一步地，所述步骤还包括根据空气中危险品气体分子数据和被检测对象的太赫兹图像数据进行危险品危险度分析。
进一步地，所述数据融合方法具体包括以下步骤：对传感器采集模块和太赫兹成像装置获取的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行综合与分析；根据传感器采集模块采集的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行进行特征提取和对特征信息进行分析与处理；根据提取的特征信息进行识别并作出判断，判断是否存在危险品及携带危险品的人。
本发明的有益效果：
本发明的危险品检测系统，通过传感器采集模块和太赫兹成像装置对危险品进行检测，非接触式方式，无需拆箱，无需人和物分离，对人体无害，可持续检测，提高了检测的效率和准确度，能满足较大的人流量检测、较大范围的检测和同时对多目标进行检测，并且一旦发现存在危险品，及时发出报警信号，拦截携带危险品的人，上传检测信息和图像传输到服务器。
本发明的危险品检测系统的控制方法通过控制传感器采集模块和太赫兹成像装置对危险品进行检测，非接触式方式，无需拆箱，无需人和物分离，对人体无害，可持续检测，提高了检测的效率和准确度，能满足较大的人流量检测、较大范围的检测和同时对多目标进行检测，并且一旦发现存在危险品，及时控制报警装置发出报警信号，控制拦截装置拦截携带危险品的人，通过无线通信模块上传检测信息和图像传输到服务器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1示出了本发明提供的一种危险品检测系统的实施例的结构框图；
图2示出了图1中传感器采集模块的结构框图。
图3示出了图1中处理器的结构框图；
图4示出了本发明提供的一种危险品检测系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
图1、2、3示出了本发明提供的一种危险品检测系统的实施例，包括传感器采集模块、太赫兹成像装置、处理器、报警装置、拦截装置、摄像装置和无线通信模块，所述传感器采集模块用于采集空气中危险品气体分子数据，并将采集的数据传输至处理器；所述太赫兹成像装置用于采集包含危险品的被检测对象的太赫兹图像，并将所述太赫兹图像数据传输至所述处理器；所述处理器用于接收和处理传感器采集模块和太赫兹成像装置发送的数据，根据所述空气中气体分子含量数据和太赫兹图像数据采用数据融合方法分析判断空气中是否存在危险品和被检测对象是否携带危险品；根据判断结果发出控制指令控制报警装置；根据判断结果发出控制指令控制报警装置、拦截装置和摄像装置的工作状态；所述报警装置用于发出报警信号；所述拦截装置用于拦截或放行被检测对象；所述摄像装置用于在对被检测对象进行拍照且抓拍人脸图像，所述无线通信模块用于将检测信息和图像发送到服务器及接收服务器的数据发送至处理器。拦截装置采用闸机控制装置。由于太赫兹射线的穿透性和对金属材料的强反射特性，并且太赫兹射线的高频率使得成像的分辨率更高，所以可以很容易看到隐藏在衣物、鞋内的刀具、枪械等物品，同时结合太赫兹射线的物质鉴别特性，能够区分人体身上是否携带炸药或毒品。太赫兹成像装置基于高性能的量子级联激光器(qcl)出射的位于太赫兹波段的某一单频点激光光束，通过准直、扩束与匀质化之后，直接照射至成像物体上，透射过物体或被物体反射出的光束通过针对太赫兹波段的特定物镜与平面接收阵列，形成具有高分辨率的成像物体空间分布图，1)对绝大部分非金属及非极性的包装材料具有良好的穿透性和相对的透明性，适合对隐匿物品的检测；2)常见的危险品，如爆炸物、毒品、生化病菌等，在太赫兹波段具有明显的吸收特性，可构建准确的指纹吸收谱数据库；3)电离能很小，既不会引起检测物的电离破坏，也不会危及到使用人员的健康。该系统通过传感器采集模块采集空气中危险品气体分子含量对危险品进行定性和定量的采集，太赫兹成像装置采集包含危险品的被检测对的太赫兹图像，采集采用非接触式方式，无需拆箱，无需人和物分离，对人体无害，可持续检测，可检测流动人流中是否有人携带有危险物品：汽油、柴油、煤油、酒精、毒品、易燃易爆等危险品。当检测到人体携带危险品，处理器及时控制报警装置发出报警信息，并控制拦截装置拦截携带危险品人，并控制摄像装置对携带危险品的人进行人脸抓拍，将图像和检测信息通过无线通信模块传输到服务器，作出联动处理。服务器可连接公安系统，公安系统根据携带危险品的人脸图像进行人脸识别，服务器接收公安系统发出的指令，对携带危险品的人进行控制，有利于协助办案。
危险品检测系统通过传感器采集模块和太赫兹成像装置对危险品进行检测，非接触式方式，无需拆箱，无需人和物分离，对人体无害，可持续检测，提高了检测的效率和准确度，能满足较大的人流量检测、较大范围的检测和同时对多目标进行检测，并且一旦发现存在危险品，及时发出报警信号，拦截携带危险品的人，上传检测信息和携带危险品的人的图像到服务器。
作为上述技术方案的进一步改进，所述传感器采集模块采用仿生电子鼻，所述仿生电子鼻包括气敏传感器阵列、信号预处理模块和模式识别模块，所述气敏传感器阵列用于吸附和解吸附空气中的气体分子，化学输入产生电信号得到气味的信息；所述信号预处理模块用于对气敏传感器阵列输入的电信号进行滤波、交换和特征提取得到待识别信息，所述模式识别模块用于对所述待识别信息进行识别和判断。仿生电子鼻识别气味的主要机理是在阵列中的每个传感器对被测气体都有不同的灵敏度，例如，一号气体可在某个传感器上产生高响应，而对其他传感器则是低响应，同样，二号气体产生高响应的传感器对一号气体则不敏感，整个传感器阵列对不同气体的响应图案是不同的，正是这种区别，才使仿生电子鼻能根据传感器的响应图案来识别气味。某种气味呈现在一种活性材料的传感器面前，气敏传感器将化学输入转换成电信号，由多个传感器对一种气味的响应便构成了传感器阵列对该气味的响应谱。显然，气味中的各种化学成分均会与敏感材料发生作用，所以这种响应谱为该气味的广谱响应谱。为实现对气味的定性或定量分析，对电信号进行适当的预处理(滤波、交换和特征提取等)后采过模式识别模块气体进行识别和判断。仿生电子鼻能准确并快速地识别出氨、丙酮、己烷、乙酸、甲苯、甲酸、四氯化碳、氯仿、乙醇和二氯甲烷等十种有害化合物，即使在样品浓浓度仅有1.1×10-9μl/l的情况下也能检测，对有毒有害和易燃、易爆液态危险品检测的准确率高。
作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器包括信息融合模块，所述信息融合模块包括数据级融合模块，所述数据级融合模块用于对传感器采集模块和太赫兹成像装置获取的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行综合与分析。信息融合模块还包括特征级融合模块，所述特征级融合模块用于对传感器采集模块和太赫兹成像装置获取的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行特征提取和对特征信息进行分析与处理。信息融合模块还包括决策级融合模块，所述决策级融合模块用于根据提取的特征信息进行识别并作出判断，判断是否存在危险品及携带危险品的人。采用信息融合技术，能准确判断是否存在危险品及携带危险品的人，还可提高处理器的数据处理速度，提高系统的运行速度。
信息融合模块采用特征级模糊聚类的方法进行数据融合，减少了传感器采集数据和太赫兹图像数据的冗余，提高了处理器的处理速度。特征级融合是从传感器提供的观测数据和太赫兹图像数据中提取有代表性的特征，这些特征融合成单一的特征向量，然后运用模式识别的方法进行处理，能根据提取的特征信息作出准确的判断和决策。基于模糊聚类的数据融合：聚类的实质是对用一组参数表示的样本群按照某种特定的标准进行分类的过程。模糊聚类的过程就是按照某一种相似性度量、差别检验以及停止规则对样本数据中的特征参数进行分类的过程，不同的规则对应不同的聚类分析算法。基于特征级模糊聚类的数据融合是通过将传感器采集到的数据和太赫兹图像数据中提取具有代表性的特征，将这些特征按照一种相似性度量、差别检验等将特征参数进行分类融合，将数据的相同部分去掉，保留互补的特征数据，减少检测数据的冗余，节省存储空间，提高处理器处理数据的运行速度，从而提高系统的运行速度。
作为上述技术方案的进一步改进，所述处理器还包括危险度分析模块，用于根据传感器采集模块采集的数据和太赫兹成像装置采集的数据对危险品的危险度进行分析计算，得到危险品的危险度。危险度分析模块根据传感器采集模块采集的数据和太赫兹成像装置采集的数据对危险品的性质、危险品量的多少、当前人流量、所在区域的大小等进行综合分析计算，得到危险品对当前区域的危险程度，处理器控制报警装置根据危险程度的不同发出不同的报警信号，便于人们对危险品危险度有明确的区分。
第二方面，图4示出了本发明提供的一种危险品检测系统的控制方法的实施例，具体包括以下步骤：s1:所述传感器采集模块采集空气中危险品气体分子数据，将所述危险品气体分子数据传输至处理器。
s2：所述太赫兹成像装置采集包含危险品的被检测对象的太赫兹图像数据，得到原始rgb格式的太赫兹图像数据，并将所述原始rgb格式的太赫兹图像数据传输至处理器。
s3：所述处理器接收和处理空气中危险品气体分子数据和原始rgb格式的太赫兹图像数据，根据信息融合方法判断空气中是否存在危险品和被检测对象是否携带危险品；所述数据融合方法具体包括以下步骤：对传感器采集模块和太赫兹成像装置获取的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行综合与分析；根据传感器采集模块采集的空气中气体含量数据和被检测对象数据进行进行特征提取和对特征信息进行分析与处理；根据提取的特征信息进行识别并作出判断，判断是否存在危险品及携带危险品的人。采用信息融合技术，能准确判断是否存在危险品及携带危险品的人，还可提高处理器的数据处理速度，提高系统的运行速度。
s4:若无，则不作处理或放行被检测对象；
s5：若有，则控制报警装置发出报警信号，拦截装置拦截被检测对象，控制摄像装置对被检测对象进行拍照，将拍照数据和检测信息上传到服务器。当检测到有危险品存在时，处理器控制报警装置发出报警信号，控制拦截装置拦截携带危险品的人，控制摄像装置对携带危险品的人进行拍照且对人脸进行抓拍，将拍摄的图像和检测信息发送到服务器。
可选地，所述步骤还包括，s6:根据空气中危险品气体分子数据和被检测对象的太赫兹图像数据进行危险品危险度分析。根据传感器采集模块采集的数据和太赫兹成像装置采集的数据对危险品的性质、危险品量的多少、当前人流量、所在区域的大小等进行综合分析计算，得到危险品对当前区域的危险程度，处理器控制报警装置根据危险程度的不同发出不同的报警信号，便于人们对危险品危险度有明确的区分。
危险品检测系统的控制方法通过控制传感器采集模块和太赫兹成像装置对危险品进行检测，非接触式方式，无需拆箱，无需人和物分离，对人体无害，可持续检测，提高了检测的效率和准确度，能满足较大的人流量检测、较大范围的检测和同时对多目标进行检测，并且一旦发现存在危险品，及时控制报警装置发出报警信号，控制拦截装置拦截携带危险品的人，通过无线通信模块上传检测信息和携带危险品的人的图像发送到服务器。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。