一种用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统及检测方法与流程

文档序号:24375906发布日期:2021-03-23 11:10阅读:101来源:国知局
一种用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统及检测方法与流程

本发明涉及设备检测技术,具体涉及人体安全检查相关探测设备探测性能的检测技术。



背景技术:

为防止人员隐匿携带违禁品威胁公共安全,安全防范技术对人体安全检查越来越重视。针对不断加强政府机关、领事馆、部队、银行、机场等公共场所和机要场所的出入安全防范,市场对于人体安全检查设备的需求量越来越大。

在人体安全检查设备的生产制造使用过程中,为了检验设备的相关探测功能,需要人员携带违禁品反复通过探测样品。然而人员移动速度与移动轨迹无法快速定量准确判定,被测人员人为干扰因素较大。再者,为了检测人体安全检查设备的线分辨力、空间分辨力等性能,需要在真实人体反复增加不同性能指标对应的测试卡,不易操作。

更为重要的是针对检测人体安全检查设备的检出率、漏报率、误报率等性能,需要人员配合在人体的不同部位更换携带不同的测试物品,来回移动重复测试以增加达到百次以上的测试次数,测试物品稳固性差,人力成本较高,耗时较高。

在现有的检测方法中,以上的功能和性能的检测通常采用人工操作并分开完成。传统的操作方法导致测试的不连续、不同步、可控性较低,且检测效率低,由此极大地制约了人体安全检查设备的生产率。



技术实现要素:

针对现有基于人工操作方式来检测人体安全检查相关探测设备探测性能所存在的问题,需要一种新的人体安全检查相关探测设备探测性能检测方案。

为此,本发明的目的在于提供一种用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统,并基于该检测系统给出一种用于人体安全检查设备探测性能检测的检测方法。本方案能够同时支持与人体安全检查设备有关的功能检测和性能指标检测,自动控制检测过程,可控性高,可重复性强,并极大地提高检测效率。

为了达到上述目的,本发明提供的用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统,包括移动轨道组件、固定托盘组件、人体模型组件、控制组件、测试卡组件和测试物品;

所述人体模型组件用于模拟被测的真实人体,包括形体、衣着和体温;所述人体模型组件安置在所述固定托盘组件上,并可在所述固定托盘组件的带动下进行上下移动或/和转动,以模拟实际应用场景下探测状态的真实人员;所述固定托盘组件可移动的安置在所述移动轨道组件上;

所述的测试卡组件与测试物品用于检测人体安全检查设备探测功能和性能,可加装在人体模型组件上的测试区域内;

所述控制组件控制移动轨道组件、固定托盘组件以及人体模型组件,以构成测试环境;所述控制组件控制人体模型组件发热状态,模拟真实人体体温;所述控制组件控制固定托盘组件驱动人体模型组件进行上下移动,以及进行360度旋转不同角度面对待检测的人体安全检查设备;所述控制组件控制移动轨道组件带动人体模型组件以设定的速度来回重复移动至被检区域适当位置。

进一步的,所述移动轨道组件主要包括导轨单元和移动承载装置,所述导轨单元构建移动路径,所述移动承载装置用于承载固定托盘组件,安置在导轨单元上,并受控于所述控制组件,沿导轨单元移动。

进一步的,所述移动承载装置为轨道滑车或移动台,所述的轨道滑车包括电机滑轮、移动轮组合和防脱轨定位器。

进一步的,所述导轨单元包括弯轨导轨或/和直轨导轨,所述弯轨导轨包括单轨结构或/和双轨结构,所述直轨导轨包括单轨结构或/和双轨结构。

进一步的,所述的双轨结构导轨可单根折叠或/和可锁定无缝拼接;所述的双轨结构导轨的轨距可伸缩调节,用于铺设被测人体安全检查设备的通道中或被检站台上。

进一步的,所述导轨单元通过直轨双轨与弯轨双轨之间的单根折叠与无缝拼接组合形成直线、椭圆、扇形、圆形等导轨移动路线。

进一步的,所述固定托盘组件包括托盘部和若干长度可调的固定支架,所述托盘部安置在移动轨道组件上,并受控于所述控制组件,进行360度旋转;所述若干长度可调的固定支架安置在所述托盘部上,以用于固定连接人体模型组件,所述若干长度可调的固定支架受控于所述控制组件,进行长度调节。

进一步的,所述托盘部,所述托盘部采用abs树脂材质,选取适当厚度,实现轨道滑车的金属支架部件干扰电磁波探测避免误报警;其中所选取的材质与厚度对太赫磁与毫米波波段具有一定得屏蔽效果,避免金属影响探测范围与探测结果。

进一步的,所述人体模型组件包括人体模特道具、体模、测试服装以及发热装置;

所述人体模型模拟成人体型,所述体模采用常规高密度聚乙烯材料构成,厚度不小于55mm;按照常规的人体形态等比例的设定男式人体模型、女式人体模型及儿童人体模型;模型内部结构为空心设计,便于安装内置发热装置;模型的躯干可活动,且表面设有固定扣件,便于穿脱不同款式的服装;

所述测试服装穿设在人体模型上,用于模拟真实条件下服装对电磁波的穿透干扰程度;

所述发热装置加装于人体模型上与测试区域相关的典型部位,并受控于控制组件,使得人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化,用于模拟真实人体不同部位温度及随周围环境变化情况且满足太赫磁波和毫米波的相关辐射强度要求。

进一步的,所述发热装置包括吸波材料的加热板。

进一步的,所述控制组件包括电控模块和温控模块,所述电控模块控制移动轨道组件和固定托盘组件,以控制调节人体模型组件来回移动的状态,以及控制调节人体模型组件的转动角度与高度;所述温控模块控制人体模型组件,以控制调节人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化。

进一步的,所述的测试卡组件包括(体)线分辨力测试卡、(体)空间分辨力测试卡、空气背景材料探测力测试卡、人体背景材料探测力测试卡中的一种或多种。

进一步的,针对基于毫米波技术的人体安全检查设备:

所对应的线分辨力测试卡和空间分辨力测试卡规格尺寸均为300mm

×300mm、厚2mm亚克力板为基板,表面贴附单根或线对金属带;

线分辨力测试卡采用的单根金属带规格包括带长50mm、带宽0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm;其布局是以正弦曲线等间距排成长方形,位于测试卡右上区域;以直线等间距排成长方形分别于横向、纵向和倾斜45度角三个方向排列位于测试卡其它三个区域,长方形距边角等距;

空间分辨力测试卡采用的线对金属带规格包括带长50mm、带宽10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4.5mm、4mm、3.5mm、3mm、2.5mm、2mm、1.5mm、1mm;其布局是以每种尺寸4条直线等线宽等间距排列成长方形,在测试卡上横向、纵向和倾斜45度角或315度角共三个方向排列,等间距分布。

进一步的,针对基于太赫磁技术的人体安全检查设备,所对应的线分辨力测试卡和空间分辨力测试卡规格尺寸均为300mm×300mm、厚3mm亚克力板为基板,表面贴附单根或线对金属带;

线分辨力测试卡采用的单根金属带规格包括带长100mm、带宽5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm;空间分辨力测试卡采用的线对金属带规格包括带长100mm、带宽50mm、45mm、35mm、25mm、20mm;其布局与基于毫米波技术的一致,数量根据尺寸调节选定。

进一步的,针对基于微剂量x射线技术的人体安全检查设备,所对应的测试卡包括体线分辨力测试卡、体空间分辨力测试卡、空气背景材料探测力测试卡及人体背景材料探测力测试卡,其中测试卡的规格与布局依据标准设置。

进一步的,所述测试物品根据测试需要选择设置在人体模型上对应测试区域,可贴于人体模型的大臂、小臂、前胸、后背、大腿、小腿、躯干侧、腹股沟、臀部、腋下和体下不同部位,用于检测人体安全检查设备的检出率或通过率、漏报率、误报率和冗余误报指数等性能。

进一步的,所述测试物品包括非金属物品、金属物品、刀具、不少于100ml水的塑料瓶装液体物品中的一种或多种。

为了达到上述目的,本发明提供的用于人体安全检查设备探测性能检测的检测方法,控制人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化,以模拟真实人体不同部位温度,同时控制携带测试卡和/或测试物品的人体模型进行旋转和高度调节,使其度旋转不同角度面对待测试的人体安全检查设备,并驱动人体模型以设定的速度来回重复移动至被检区域适当位置,模拟实际应用场景下探测状态的真实人员,由此配合人体安全检查设备检查的工作状态,完成人体安全检查设备的实验室自动化检测。

进一步的,所述检测方法包括以下步骤:

(1)根据用户操作初始化所述的检测系统;

(2)根据样品的产品使用手册,确定样品所采用技术原理的类型,将人体模型锁定在固定托盘上,再将固定托盘组件安装于移动轨道组件中的移动承载装置上,调整人体模型高度和旋转角度;然后将导轨铺设在待测的人体安全检查仪的被检区域,根据通行通道宽度,调整移动轨道整体的宽度,将移动承载装置放置导轨上;

(3)结合被测设备的采用技术应用,通过控制附件初始化人体模型温度,并根据测试需求设置人体模型各部位的温度;

(4)根据检测项目的试验内容,通过控制附件根据测试需求设置人体模型在导轨上的移动速度、移动次数和移动模式;

(5)根据所检测的功能和性能指标要求,若为功能检测,则进入步骤(6);若为使用测试卡的性能检测,进入步骤(7),若为使用测试物品的性能检测,则进入步骤(8);

(6)根据与人体安全检查设备有关探测的功能技术要求,进行扫描成像、物品自动探测的功能检测;按照产品的使用说明书进行操作,判断是否设备是否满足功能技术要求;

(7)根据与人体安全检查设备有关的性能指标要求,通过使用不同的测试卡进行(体)线分辨力、(体)空间分辨力、人体背景探测力和空间背景探测力等性能指标检测;

(8)根据与人体安全检查设备有关的性能指标要求,通过控制组件设置轨道滑车移动模式,更换穿有不同测试服装的人体模型,更换测试物品及其放置于人体模型的测试区域等操作进行检出率、漏报率、误报率、冗余误报指数、通过率的性能指标检测。

本发明提供的检测系统方案能同时支持与人体安全检查设备有关的功能检测和性能指标检测,实现自动控制检测过程,可控性高,可重复性强,并极大地提高检测效率,从而提高人体安全检查设备的生产率,且结构简单,实现方法简便,操作便捷。

本发明提供的检测方法通过移动轨道使以不同旋转角度的人体模型模拟真实人员按有无携带测试物品与测试卡交叉测试情况下进入人体安全检查设备检查的工作状态,实现了人体安全检查设备的实验室自动化检测,从而大大减少人力成本,并且试验参数条件可控性高,可重复性强,且通过检测方式中多样化组合方式极大地增加测试次数,有效地提高数据准确性,从而有效地提高检测效率。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明实例中人体安全检查设备探测性能检测的检测系统的构成原理示例图;

图2为本发明实例中人体安全检查系统探测性能检测的检测系统采用单轨移动轨道的机械结构示例图;

图3为本发明实例中人体安全检查系统探测性能检测的检测系统采用双轨移动轨道的机械结构示例图;

图4为本发明实例中检测系统的单轨移动轨道单元的结构示例图;

图5为本发明实例中检测系统的双轨移动轨道单元的结构示例图;

图6为本发明实例中检测系统的弯轨导轨和直轨导轨的结构示意图;

图7为本发明实例中检测系统所组合何双轨导轨布局示例图;

图8为本发明实例中检测系统的人体模型固定托盘组件的结构示例图;

图9为本发明实例中检测系统的线分辨力测试卡的三维俯视示例图;

图10为本发明实例中检测系统的线分辨力测试卡的布局示例图;

图11为本发明实例中检测系统的空间分辨力测试卡的三维俯视示例图;

图12为本发明实例中检测系统的空间分辨力测试卡的布局示例图;

图13为本发明实例中检测系统的测试物品的示例图;

图14为本发明实例中检测系统的发热装置安装部位与测试区域布局示例图;

图15为本发明实例中检测系统进行人体安全检查系统探测性能检测的流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。

本发明方案通过模拟实际应用场景下探测状态的真实人员状态,再由此配合人体安全检查设备检查的工作状态,从而完成人体安全检查设备的实验室自动化检测。

请参考图1所示,其所示为本方案给出的用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统的构成原理示例。

进一步参见图2和图3,其所示为本方案给出的用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统的两种机械结构的实施示例,一种为采用单轨移动轨道的机械结构,另一种为采用双轨移动轨道的机械结构。

由图可知,本方案给出的用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统在组成上主要由移动轨道组件100、固定托盘组件200、人体模型组件300、控制组件400、测试卡组件500和测试物品600相互配合构成。

本系统中的移动轨道组件100用于构建多种不同形式的移动路线,用于针对采用不同造型被检区域或被检站台的人体安全检查设备对人体模型以预定移动模式通行探测。

本系统中的人体模型组件300用于模拟被测的真实人体,包括形体、衣着服饰和体温;所述人体模型组件安置在固定托盘组件200上,并可在所述固定托盘组件的带动下进行上下移动或/和转动,以模拟实际应用场景下探测状态的真实人员。

本系统中的固定托盘组件200,并可移动的安置在移动轨道组件100上,用于安置并锁定人体模型组件300。该固定托盘组件200能够带动锁定的人体模型组件300进行360°旋转,以及提高人体模型组件300的高度。

本系统中的测试卡组件500与测试物品600用于检测人体安全检查设备探测功能和性能,可加装在人体模型组件300上相应的测试区域内。

本系统中的控制组件400控制移动轨道组件100、固定托盘组件200以及人体模型组件300,并协同它们之间配合工作,以构成测试环境。

该控制组件400控制人体模型组件300发热状态,模拟真实人体体温;该控制组件400控制固定托盘组件200驱动人体模型组件300进行上下移动,以及进行360°旋转不同角度面对待检测的人体安全检查设备;该控制组件400还控制移动轨道组件100带动人体模型组件300以设定的速度来回重复移动至被检区域适当位置。

在本方案的一些实例中,参见图4和图5,移动轨道组件100主要包括导轨单元110和移动承载装置120两个部分。

其中,导轨单元110用于构建多种不同形式的移动路线,用于针对采用不同造型被检区域或被检站台的人体安全检查设备对人体模型以预定移动模式通行探测。

而移动承载装置120可移动的安置在导轨单元110上,用于承载固定托盘组件200以及锁定在其上的人体模型组件300;该移动承载装置120受控于控制组件400,能够在控制组件400的控制下,按照设定的速度、次数或者距离等参数要求沿导轨单元进行移动。

在一些实施方式中,该移动承载装置120与控制组件400之间可采用有线或者无线的方式来实现控制连接。

在一些实施方式中,该移动承载装置120可由相应的移动台和设置在其上的支架构成。该移动台可通过相应的驱动部件来驱动以沿着轨道单元移动。对于移动台的具体构成可根据实际需求而定,此处不加以限定。

作为替代方案,该移动承载装置120可由相应的轨道滑车和设置在其上的支架构成。该轨道滑车自动具有动力,能够直接沿着轨道单元移动。

作为举例,该轨道滑车可以由电机滑轮、移动轮组合和防脱轨定位器配合构成,用于复杂应用场景下沿多样化组合的导轨自由移动。

在此基础上,可以在轨道滑车中进一步配置可充电电池,实现支持远程无线控制轨道滑车自行移动。据此的实现方案可根据实际需求而定,此处不加以限定。

在一些实施方式中,本移动轨道组件100中的导轨单元110优选由若干的移动导轨构成,这里的移动导轨包括弯轨导轨112和直轨导轨111,同时弯轨导轨112和直轨导轨111都可分为单轨和双轨两种(如图6所示)。

这里的双轨可单根折叠、可锁定无缝拼接。作为举例,可通过同尺寸的套杆,选取不同的弯轨导轨112和直轨导轨111的不锈钢杆子前后端的接口进行对接,接口处采用中心软材质套外壳不锈钢硬材质,对接处的左右支撑点由高强度复合软材质设计,有助于不锈钢硬材质与硬材质(地面)接触减震稳固。同时,对接后采用两个导轨的中间杆中间扣件加以固定。

作为举例,相应的双轨轨道的轨距规格默认为600mm,可在500mm~900mm范围内可由常规可拉伸的不锈钢套杆伸缩调节,用于铺设被测人体安全检查设备的通道中或被检站台上。

在此基础上,对于弯轨双轨规格为弯曲圆心角25℃、外弧半径3000mm和36mm管径。而直轨双轨规格为1500m长度和36mm管径。

以双轨导轨为例,由此构成的导轨单元110时,可通过直轨双轨与弯轨双轨的单根折叠与无缝拼接组合,可自由组合成任意形态的双轨导轨移动路线。

作为举例,参见图7,通过双轨导轨进行无缝连接,多样化组合,至少可实现“4直7弯”、“8直14弯”、“14弯”等组合形成直线、扇形、椭圆、圆形形状的等导轨移动路线,用于针对采用不同造型被检区域或被检站台的人体安全检查设备对人体模型以预定移动模式通行探测。

在本方案的一些实例中,结合图8所示,系统中的固定托盘组件200可由托盘部210和若干长度可调的固定支架220配合构成。

这里的托盘部210安置在移动轨道组件100上,以上述移动轨道组件100的构成为例,这里的托盘部210可安置在移动轨道组件100中的支架上。同时该托盘部210受控于控制组件400,可进行360度旋转,以现实带动人体模型组件300进行任意角度旋转。

与之配合的,若干长度可调的固定支架220安置在托盘部210上,以用于固定锁定人体模型组件300。同时,这些长度可调的固定支架受控于控制组件400,可进行长度调节,以实现调节人体模型组件300的相对高度。

在一些实施方式中,这里的托盘部210可采用直径600mm×厚50mm的圆柱体构成,同时圆柱体采用abs树脂材质,选取适当厚度,实现轨道滑车的金属支架部件干扰电磁波探测避免误报警;其中所选取的材质与厚度对太赫磁与毫米波波段具有一定得屏蔽效果,避免金属影响探测范围与探测结果。

进一步的,固定托盘与轨道滑车/移动台之间通过圆形的转轴连接,转轴由软件控制360°转动,通过软件控制转动角度或者按照软件预设的运动模式进行移动旋转,可模拟常规人体按太赫磁/毫米波设备的探测区域或探测通道进行移动的行动轨迹。

在此基础上,在圆柱体构成的托盘部210上设置3根可调长度的固定支架220。这3根可调节长度的固定支架以三点定位方式锁定,分别用于固定不同尺寸的人体模型的两小腿和背部而不因移动产生晃动。

这3根可调节长度的固定支架的具体构成可根据实际需求而定,此处不加以赘述。其长度调节范围可设定1~1000mm内。

在本方案的一些实例中(结合图1-图3),系统中的人体模型组件300主要由人体模特道具310(即人体模型)、体模320、测试服装330以及发热装置340相互配合构成。

这里的人体模特道具310具体包括男性模特和女性模特两种,规格包括半身型、中长型和全身型,对于四肢关键部位可活动变换造型,以模拟年龄在20~60岁之间、bmi在18.5~24.0之间的成年人。

该人体模特道具310的表面采用高密度聚乙烯(又称hdpe)材料构成体模,厚度不小于55mm;按照常规的人体形态等比例的设定男式人体模型、女式人体模型及儿童人体模型;模型内部结构为空心设计,便于安装内置发热装置;模型的躯干可活动,且表面设有固定扣件,便于穿脱不同款式的服装。

参见图14,由此构成的人体模特道具310(即人体模型)上在人体模型上的前胸部(1)、上背部(2)、大臂部(3)、小臂部(4)、躯干部(5)、裆部(6)、大腿部(7)以及小腿部(8)分别设置相应的测试区域。

进一步的,测试服装330包括覆盖春、夏、秋、冬四季各选取2~3种典型面料或填充物与款式不同且易穿的测试样本,穿于人体模型上,用于模拟真实条件下服装对电磁波的穿透干扰程度。其中面料至少包括棉布、麻布、丝织、呢绒和皮革;填充物至少包括棉花、羽绒和人工纤维。

进一步的,发热装置340加装于人体模型上与测试区域相关的典型部位,并受控于控制组件400,使得人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化,用于模拟真实人体不同部位温度及随周围环境变化情况且满足太赫磁波和毫米波的相关辐射强度要求。为了保证安全性,当所控制的温度超过阈值时则产生报警提示。

作为举例,该发热装置优选由吸波材料的黑体加热板和加热装置构成;加热装置作为控制组件安装于人体模型空心内部,与各个黑体加热板连接进行均匀加热至设定温度,并在控制软件上各区域传感器的实时显示温度。

由此构成的发热装置340分别加装在人体模型的测试服装下的测试区域,这里的测试区域分布在人体模型上的前胸部(1)、上背部(2)、大臂部(3)、小臂部(4)、躯干部(5)、裆部(6)、大腿部(7)以及小腿部(8)(如图14所示)。如此分布设置的发热装置340能够在控制组件的控制下,有效实现控制人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化。

在本方案的一些实例中(结合图9-图12),系统中的测试卡组件500主要包括(体)线分辨力测试卡、(体)空间分辨力测试卡、空气背景材料探测力测试卡、人体背景材料探测力测试卡,以用于人体安全检查设备的(体)分辨力、(体)空间分辨力、空气背景材料探测力、人体背景材料探测力等性能。测试卡根据人体安全检查设备所采用技术原理不同选取,测试卡形成的数量因规格不同而设定。其中以上不同测试卡组件与不同技术的人体安全检查设备的性能指标相对应进行统称,如基于微剂量x射线技术的人体安全检查设备对应的指标包括体线分辨力、体空间分辨力、空气背景材料探测力、人体背景材料探测力、人体背景材料探测力,对应测试卡可直接采用符合gb15208.4-2018标准中附录b的测试体设计使用;基于太赫磁技术的人体安全检查设备对应的指标包括分辨力、空间分辨力、检出率、误报率和通过率,对应测试卡可采用本专利设计;基于毫米波全息成像技术的人体安全检查设备对应的指标包括分辨力、空间分辨力、检出率、漏报率、误报率和冗余误报指数等,对应测试卡可采用本专利设计。

在一些实施方式中,针对基于毫米波技术的人体安全检查设备,测试卡组件500包括线分辨力测试卡510和空间分辨力测试卡520。

测试卡组件500中的线分辨力测试卡510的规格尺寸为300mm×300mm、厚2mm亚克力板为基板511,表面贴附单根或线对金属带512。

测试卡组件500中的空间分辨力测试卡520规格尺寸为300mm×300mm、厚2mm亚克力板为基板521,表面贴附单根或线对金属带522。

作为举例,在具体实现时,线分辨力测试卡采用的单根金属带规格包括带长50mm、带宽0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm;其布局是以正弦曲线等间距排成长方形,位于测试卡右上区域;以直线等间距排成长方形分别于横向、纵向和倾斜45度角三个方向排列位于测试卡其它三个象限区域,长方形距边角等距。因而,采用一组测试卡利用正方区域内分布,可实现从不同角度的方向评估毫米波设备的线分辨力情况。

而空间分辨力测试卡采用的线对金属带规格包括带长50mm、带宽10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4.5mm、4mm、3.5mm、3mm、2.5mm、2mm、1.5mm、1mm;其布局是以每种尺寸4条直线等线宽等间距排列成长方形,在测试卡上横向、纵向和倾斜45度角或315度角共三个方向排列,等间距分布。共形成3块空间测试卡。因而,采用一组测试卡利用正方区域内分布,可实现从不同角度的方向评估毫米波设备的空间分辨力情况。

在一些实施方式中,针对基于太赫磁技术的人体安全检查设备,测试卡组件500包括线分辨力测试卡510和空间分辨力测试卡520。

测试卡组件500中的线分辨力测试卡510采用规格尺寸为300mm×300mm、厚3mm亚克力板为基板511,表面贴附单根或线对金属带512。

测试卡组件500中的空间分辨力测试卡520采用规格尺寸为300mm×300mm、厚3mm亚克力板为基板521,表面贴附单根或线对金属带522。

作为举例,在具体实现时,线分辨力测试卡采用的单根金属带规格包括带长100mm、带宽5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm;同时,采用针对基于毫米波技术的人体安全检查设备的布局方案,具体的数量根据尺寸调节选定。因而,采用一组测试卡利用正方区域内分布,可实现从不同角度的方向评估太赫磁设备的线分辨力情况。

而空间分辨力测试卡采用的线对金属带规格包括带长100mm、带宽50mm、45mm、35mm、25mm、20mm;同时,采用针对基于毫米波技术的人体安全检查设备的布局方案,具体的数量根据尺寸调节选定。因而,采用一组测试卡利用正方区域内分布,可实现从不同角度的方向评估太赫磁设备的空间分辨力情况。

在一些实施方式中,针对基于微剂量x射线技术的人体安全检查设备,测试卡组件500中包括空气背景材料探测力测试卡、人体背景材料探测力测试卡、体线分辨力测试卡和体空间分辨力测试卡,用于检测微剂量x射线人体安全检查设备的空气背景材料探测力、人体背景材料探测力、体线分辨力和体空间分辨力性能。

其中空气背景材料探测力测试卡、人体背景材料探测力测试卡、体线分辨力测试卡和体空间分辨力测试卡的规格与布局可参照gb15208.4-2018《微剂量x射线安全检查设备第4部分:人体安全检查设备》国家标准中附录b进行选定。

如此构成的测试卡在具体应用时,根据人体安全检查设备采用的技术原理不同,测试卡按所测项目的性能指标要求进行选取更换,可固定在人体模型的胸前或背部上。

在本方案的一些实例中,系统中的测试物品600按常规违禁品的材料与尺寸定制选取典型6种金属或非金属物品,可贴于人体模型的指定测试区域上。

如图13所示,这里的测试物品具体包括尺寸150mm×100mm×5mm的长方体非金属物品(橡皮泥)、尺寸φ120mm×厚10mm的蝶形非金属物品(盐)、尺寸110mm×70mm×16mm的l型异形金属物品(铝)、刀刃长70mm的陶瓷刀、刀刃长70mm的金属折叠刀和不少于100ml水的塑料瓶装液体物品。

如此的测试物品在具体应用时,可贴于人体模型的大臂、小臂、前胸、后背、大腿、小腿、躯干侧、腹股沟、臀部、腋下和体下不同部位,作为待测设备的指定测试区域,用于检测人体安全检查设备的检出率、漏报率、误报率和冗余误报指数等性能。

在本方案的一些实例中,系统中的测试组件400主要包括电控模块410和温控模块420两部分。

其中,电控模块410控制移动轨道组件100和固定托盘组件200,以控制移动轨道组件100带动人体模型组件来回移动,继而实现调节人体模型组件来回移动的状态;电控模块410控制固定托盘组件200带动人体模型组件进行转动和调节人体模型组件的高度,继而实现控制调节人体模型组件的转动角度与高度。

这里的温控模块420控制人体模型组件300内的发热装置,以控制调节人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化。

对于如此功能的测试组件400的具体构成,可根据实际需求而定,此处不加以限定。作为举例,可以为相应的plc,可以为运行有控温软件和/或电控软件的pc、笔记本、pad;也可以为相应的模拟控制电路等。

作为举例,本测试组件400在运行时,通过电控模块410来控制移动轨道组件100中移动承载装置120带动人体模型组件运行时的移动速度、移动方向模式、移动轨迹和移动次数等;而移动速度应在人体安全检查设备对成人常规通行速度不大于20km/h范围内。并通过电控模块410来控制固定托盘组件200带动人体模型组件进行0~360°旋转和1~1000mm高度的设置。

本测试组件400在运行时,同时通过温控模块420控制人体模型上发热装置,以控制人体模型上不同部位的在36℃~45℃内温度变化,用于模拟真实人体不同部位温度及随周围环境变化情况且满足太赫磁波和毫米波的相关辐射强度要求。并在控制的温度超过阈值时则产生报警提示。

由此构成的用于人体安全检查设备探测性能检测的检测系统在运行时,控制人体模型上不同部位的温度在36℃~45℃内变化,以模拟真实人体不同部位温度,同时控制携带测试卡和/或测试物品的人体模型进行旋转和高度调节,使其度旋转不同角度面对待测试的人体安全检查设备,并驱动人体模型以设定的速度来回重复移动至被检区域适当位置,模拟实际应用场景下探测状态的真实人员,可方便地控制人体模型,使其360度旋转不同角度面对人体安全检查设备,并可达20km/h速度来回重复移动至被检区域适当位置,进行自动扫描成像、违禁品探测、(体)线分辨力、(体)空间分辨力、人体背景探测力和空间背景探测力、检出率、漏报率、误报率、冗余误报指数、通过率等功能、性能指标检测,从而完成人体安全检查设备的实验室自动化检测。

以下结合本检测系统的构成,具体说明一下本检测系统进行人体安全检查设备探测性能检测的过程。

参见图15,基于本实例给出的检测系统进行人体安全检查设备探测性能的检测的过程,具体包括以下步骤:

(1)根据用户操作初始化所述的检测系统;

(2)根据样品的产品使用手册,确定样品所采用技术原理的类型,即毫米波技术、太赫磁技术或微剂量x射线技术;将人体模型锁定在固定托盘上,再将固定托盘安装于轨道滑车/移动台的支架上,调整人体模型高度和旋转角度。然后将导轨铺设在待测的人体安全检查仪的被检区域,根据通行通道宽度,调整移动轨道整体的宽度,将轨道滑车/移动台放置导轨上。

(3)结合被测设备的采用技术应用,用户通过专用控温软件初始化人体模型温度,并根据测试需求设置人体模型各部位的温度;

(4)根据检测项目的试验内容,用户通过专用电控软件根据测试需求设置人体模型在导轨上的移动速度、移动次数和移动模式。

(5)根据所检测的功能和性能指标要求,若为功能检测,则进入步骤(6);若为使用测试卡的性能检测,进入步骤(7),若为使用测试物品的性能检测,则进入步骤(8)。

(6)检测系统根据与人体安全检查设备有关探测的功能技术要求,进行扫描成像、物品自动探测的功能检测。按照产品的使用说明书进行操作,判断是否设备是否满足功能技术要求。

(7)检测系统根据与人体安全检查设备有关的性能指标要求,通过使用不同的测试卡进行(体)线分辨力、(体)空间分辨力、人体背景探测力和空间背景探测力等性能指标检测。

(8)测系统根据与人体安全检查设备有关的性能指标要求,通过专用电控软件设置轨道滑车移动模式,更换穿有不同测试服装的人体模型,更换测试物品及其放置于人体模型的测试区域等操作进行检出率或通过率、漏报率、误报率、冗余误报指数的性能指标检测。

在一种较优选的实施方式中,这里的人体模型包括人体模特道具、体模、测试服装和发热装置。其人体模特道具包括男性模特和女性模特两种,规格包括半身型、中长型和全身型,如图2和3所示。所述的发热装置包括加热板加热吸波材料和专用控温软件,加装于人体模型的不同部位,其布局图如图14所示。

在基于该实施方式的测试系统实现人体安全检查设备探测性能的测试过程中,步骤(3)中关于专用温控软件的操作具体包括以下步骤:

(3.1)根据人体体表温度分布情况,结合测试区域的辐射强度需求,用户通过专用温控软件界面按如图14所示的发热装置布局图上人体模型的部位输入其温度初始值、变化范围与模式,温度应受周围外部环境影响下常规人体体表温度在36℃~45℃范围内。

(3.2)发热装置将接收到专用控温软件的控制信号,开始对人体模型对应部位进行加热。

(3.3)专用控温软件的界面上实时显示人体模型温度分布情况;当某个部位瞬间温度超过阈值时,界面将显示过热提示。

在一种较优选的实施方式中,这里的移动轨道包括轨道滑车/移动台、电控滑轮、支架、充电电池组和导轨,其机械结构如图4或5所示。导轨包括单轨与双轨,其中弯轨和直轨可自由组合成任意形态的双轨其布局图如图7所示。

同时,人体模型的固定托盘及其结构图如图8所示。固定托盘安装于移动轨道的支架上,具有平稳性,保证移动的人体模型在导轨上不晃动。专用电控软件控制人体模型的旋转角度与高度位于最佳探测位置,还控制其按导轨轨迹定速定向移动。

在基于该实施方式的测试系统实现人体安全检查设备探测性能的测试过程中,步骤(4)中的关于专用电控软件的操作具体包括以下步骤:

(4.1)根据检测项的检测内容,用户通过专用电控软件界面输入移动速度、移动方向模式、移动轨迹和移动次数等移动参数;移动速度应在人体安全检查设备对成人常规通行速度不大于20km/h范围内。

(4.2)移动轨道的移动台或轨道滑车上的轨道滑车/移动台将在接收到专用电控软件的控制信号,使人体模型开始在导轨上移动。

(4.3)专用电控软件的界面上实时显示人体模型在导轨上位置、移动状态、移动次数等移动信息。

在一种较优选的实施方式中,这里的测试卡的结构图如图9-12所示。测试卡安装于人体模型上正面或背面。

在基于该实施方式的测试系统实现人体安全检查设备探测性能的测试过程中,步骤(7)的与人体安全检查设备有关的性能指标试验操作具体包括以下步骤:

(7.1)根据人体安全检查设备的技术类型,按检测项目选取性能指标对应的测试卡,将测试卡安装于人体模型的正面或背面。

(7.2)针对基于毫米波技术的人体安全检查设备,其线分辨力的指标要求是小于等于5mm。因而,选取线分辨力测试卡进行安装。在专用电控软件界面上控制人体模型的旋转角度与高速,将人体模型处于在被检区域中或站台上指定位置,启动设备并完成扫描,目测成像图形。切换穿有不同测试服装的人体模型与测试卡不同位置,反复测试次数累计达到100次,在检出率100%下评估所扫描的图像可清晰可辩的最小线对宽,并判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.3)针对毫米波技术的人体安全检查设备,其空间分辨力的指标要求是小于等于10mm。因而,选取空间分辨力测试卡,重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.4)针对基于太赫磁技术的人体安全检查设备,其线分辨力的指标要求是小于等于30mm。因而,选取线分辨力测试卡进行安装。重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.5)针对太赫磁技术的人体安全检查设备,其空间分辨力的指标要求是小于等于50mm。因而,选取空间分辨力测试卡进行安装,重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.6)针对微剂量x射线技术的人体安全检查设备,其体线分辨力指标要求是应能分辨最小单根实芯铜线线圈的线径为0.511mm。因而,选取体线分辨力测试卡进行安装,重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.7)针对微剂量x射线技术的人体安全检查设备,其体空间分辨力指标要求是应能分辨最小钢珠的直径为6mm。因而,选取体空间分辨力测试卡进行安装,重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.8)针对微剂量x射线技术的人体安全检查设备,其人体背景材料探测力指标要求是应能分辨最薄圆片的厚度为5mm。因而,选取人体背景材料探测力测试卡进行安装,重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

(7.9)针对微剂量x射线技术的人体安全检查设备,其空气背景材料探测力指标要求是应能分辨最小高密度聚乙烯锯齿的厚度为3mm;应能分辨最小不锈钢(sst-304)锯齿的厚度为1.6mm。因而,选取空气背景材料探测力测试卡进行安装,重复(7.2)检测方法,判断设备是否符合该项性能指标要求。

在一种较优选的实施方式中,测试物品设计方案如图13所示。测试物品安装于人体模型上,其安装对应测试区域布局图如图14所示。

在基于该实施方式的测试系统实现人体安全检查设备探测性能的测试过程中,根据所检测的设备采用技术原理不同,步骤(8)中与人体安全检查设备有关的性能指标试验操作具体包括以下步骤:

(8.1)根据产品使用手册,人体模型按所准备的测试服装穿好,探测人体模型无误报警。将6种测试物品(编号为k,k=1,2,3,,,,6)依次按图5中分别放置待测的人体模型的8个测试区域(编号为l,l=1,2,3,,,,8)。有无测试物品的两个人体模型前后交叉顺序放置,各自独立移动。

(8.2)在专用电控软件界面上设置移动速度,设置往返移动模式和移动轨迹,设置每轮测试次数为n,开始测试。重复测试至少10次(n≥10)。

(8.3)依次分别更换四季中典型2种不同测试服装的男性与女性人体模型。按性别与季节服饰给探测的人体模型编号,贴有测试物品的为奇数编号i(k=1,2,3,,,,8);无测试物品的为偶数编号j(j=1,2,3,,,,8)。

(8.4)每轮测试结束后,记录探测到某个编号为i人体模型在其测试区域l处对应的测试物品k的检出报警次数为dikl,有误报警次数为fikl,同次其他测试区域有误报警次数为ri,对测试物品探测的总次数为384*n,对无测试物品探测的总次数为384*n。记录探测到某个编号为j人体模型在其测试区域l处产生误报警次数为fjl,测试区域报警累计次数为rj。

(8.5)针对毫米波技术的人体安全检查设备,其检出率指标要求是具备物品自动探测功能的设备的检出率应大于等于85%。因而,试验后按公式(1)进行计算,判断设备是否符合这项性能指标要求。

(8.6)针对毫米波技术的人体安全检查设备,其漏报率指标要求是具备物品自动探测功能的设备的漏报率应小于等于15%。因而,试验后按公式(2)进行计算,判断设备是否符合这项性能指标要求。

mr=(1-dr)×100%·····················(2)

(8.5)针对毫米波技术的人体安全检查设备,其误报率指标要求是具备物品自动探测功能的设备的误报率应小于等于15%。因而,试验后按公式(3)进行计算,判断设备是否符合这项性能指标要求。

(8.6)针对毫米波技术的人体安全检查设备,其冗余误报指数指标要求是具备物品自动探测功能的设备的冗余误报指数应小于等于30%。因而,试验后按公式(4)进行计算,判断设备是否符合这项性能指标要求。

(8.7)针对太赫磁技术的人体安全检查设备,其检出率指标要求是设备的检出率大于等于85%;漏报率指标要求是设备的漏报率小于等于25%。因而,重复(8.1)~(8.5)试验,其计算结果分别判断设备是否符合对应性能指标要求。

(8.8)针对太赫磁技术的人体安全检查设备,其通过率指标要求是根据a、b、c类分别是大于等于200人/小时、500人/小时、1200人/小时。因而,重复(8.1)~(8.3)试验,每轮测试结束后,并通过查看专用电控软件的测试时间来记录单次通过时间,计算单次平均通过时间,得出通过率,判断设备是否符合这项性能指标要求。

(8.8)针对微剂量x射线技术的人体安全检查设备,其检出率、漏报率、误报率和冗余误报指数指标按照产品提出的具体性能指标要求,则可重复(8.1)~(8.6)试验,其计算结果分别判断设备是否符合对应性能指标要求。

由上实例方案可知,本发明提供的方案通过移动轨道使以不同旋转角度的人体模型模拟真实人员按有无携带测试物品与测试卡交叉测试情况下进入人体安全检查设备检查的工作状态,实现了人体安全检查设备的实验室自动化检测,从而大大减少人力成本,并且试验参数条件可控性高,可重复性强,且通过检测方式中多样化组合方式极大地增加测试次数,有效地提高数据准确性,从而有效地提高检测效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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