多维度检测技术融合的通道式太赫兹人体安检系统的制作方法

本发明涉及太赫兹检测，具体涉及多维度检测技术融合的通道式太赫兹人体安检系统。

背景技术：

1、随着现代交通运输业的发展，汽车、火车，轮船、高铁动车、飞机等快速交通工具逐渐成为了人们出行选择的交通方式。大批次人口的出行，以及随出行携带的行李物品的安检考验随之而来。在火车站、地铁站、机场、海关等场所设置行李物品安检机，检查行李物品中是否藏匿有可疑物品。现下常用的安全检测设备多为单通道或者双通道的安检机，行李物品顺次进入设备内部进行扫描，图像显示后，安检员根据图像判别安检的行李物品中是否存在危险物品。此类检查设备检查速度低，在客流大的时候经常会造成拥堵，因此，在安检设备技术领域，对安检的各方面要求越来越高，尤其是在大客流状态下，既要安检速度也要安检的全面性。

2、目前，太赫兹人体安检系统，存在着侧面无法检测的难题，如果要求人员旋转一圈，会大大降低安检效率，且人员的安检体验差，容易与安检人员产生冲突。如果在通道侧面安装金属探测模块，则存在着侧面的非金属物品无法检测的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供多维度检测技术融合的通道式太赫兹人体安检系统。本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，多维度检测技术融合的通道式太赫兹人体安检系统包括：两个设备舱、两台太赫兹成像主机和中控显示系统；

2、安检通道位于所述两个设备舱之间，所述两台太赫兹成像主机分别放置在两个设备舱内；

3、所述安检通道包含两组反射镜，两组反射镜分别与两台太赫兹成像主机配合，在行人通过所述安检通道时，对人员的侧面进行太赫兹成像，形成两个侧面太赫兹图像，两台太赫兹成像主机同时捕捉人员的正面和背面发射的太赫兹波，形成正面和背面太赫兹图像；

4、所述设备舱内具有光学摄像头，实时采集人员可见光信息，形成正面和背面可见光图像；

5、中控显示系统利用深度学习的目标检测模型对各个面的太赫兹图像和可见光图像进行可疑物品检测，并将正面和背面太赫兹图像分别与正面和背面可见光图像进行匹配，锁定人员目标。

6、进一步地，将正面和背面太赫兹图像、两个侧面太赫兹图像进行融合及目标检测：

7、将正面和背面太赫兹图像分别与两个侧面太赫兹图像分别对比，计算图像间的特征值差，选取特征值差最小的两幅太赫兹图像；

8、将预先存储的可疑物品的图像分别与特征值差值最小的两幅太赫兹图像比较，按照像素位置(i,j)计算匹配度sij：

9、

10、式中，vij为可疑物品的图像中坐标(i,j)位置处的特征向量，为两幅太赫兹图像中第k幅图中坐标(m,n)位置处的特征向量，取匹配度最高点对应的太赫兹图像中的坐标位置为检测出的可疑物品中心点。

11、进一步地，将正面和背面太赫兹图像分别与两个侧面太赫兹图像分别对比，计算图像间的特征值差，包括：

12、选择正面太赫兹图像或背面太赫兹图像中的一个基准特征点作为首选点，提取所述基准特征点的特征向量；

13、在左侧面太赫兹图或右侧面太赫兹图中搜索与所述基准特征点相匹配的多个匹配特征点；

14、提取多个匹配特征点对应的多个特征向量，计算所述多个特征向量与提取的所述基准特征点的特征向量的相似值，筛选出与基准特征点最相匹配的一个匹配特征点；

15、重复上述步骤，直至选出多个基准特征点及其匹配的多个匹配特征点，所述多个基准特征点之间连接形成基准特征单元，所述多个匹配特征点之间连接形成匹配特征单元；

16、计算正面和背面太赫兹图像、两个侧面太赫兹图像之间特征值差，选取特征值差最小的两幅太赫兹图像。

17、进一步地，将正面和背面太赫兹图像分别和正面和背面可见光图像进行匹配，包括：

18、将正面或背面可见光图像和正面或背面太赫兹图像低通滤波得到图像a和b；

19、将两幅图像a和b的灰度图层叠加，更好地比较和分析两个图像的灰度数值集合之间的分布关系，更加清晰地观察到不同数据集之间的差异。

20、灰度图层叠加函数hab为：

21、hab[a(i,j),b(i,j)]=nab；i=1,…，m；j=1,…，n；

22、其中，a(i,j)、b(i,j)为像素为m*n的图像a和b中位置(i,j)处的灰度值对,nab表示同一灰度值对出现的次数；

23、图像a和b的叠加归一化值pab(a,b)为：

24、

25、利用叠加归一化值pab(a,b)计算图像a和b的重合信息值m(a,b)：

26、

27、其中，pa(a)和pb(b)分别为图像a与b的独立灰度分布值；若重合信息值m(a,b)越大，说明匹配度越高；反之，说明匹配度越低。

28、进一步地，将太赫兹图像输入到太赫兹目标检测模型中进行可疑物品检测，输出太赫兹图像检测结果；将可见光图像同步输入到可见光检测模型，输出衣着及人脸检测结果。

29、进一步地，所述太赫兹成像主机具有总探测模块，总探测模块包括：正探测模块单元和侧探测模块；正探测模块单元占总探测模块的3/4，负责采集人员正面和背面发射的太赫兹波，侧探测模块占总探测模块的1/4，负责采集人员左右侧面发射的太赫兹波。

30、进一步地，当对太赫兹图像检测结果判断为危险时，将太赫兹图像和可见光图像进行匹配，同时将匹配的可见光图像检测结果也标记为危险，锁定目标；当对太赫兹图像检测结果判断为安全时，同时将匹配的可见光图像检测结果也标记为安全，继续判断太赫兹检测物品数量是否大于设定数量，若是则输出危险，若否则输出安全。

31、与现有技术比较本发明的有益效果在于：

32、1、通过安检通道的反射镜组设计，配合太赫兹成像主机，实现了人员在安检通道通行时，侧面、正面和背面的太赫兹成像检测，解决了现有通道式太赫兹人体安检系统侧面无法检测的漏洞，提高了通道式太赫兹检测的全面性和可靠性；

33、2、能够同时利用太赫兹成像技术和光学成像技术，实现对目标的多角度、全方位的检测，提高安检的准确性和可靠性。同时，结合深度学习技术，能够快速、准确地识别出目标，减少人工干预，提高安检效率；

34、3、通过集成显控系统的设计，实现了系统高度集成化效果，减小系统占地面积。

技术特征：

1.多维度检测技术融合的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，包括：两个设备舱、两台太赫兹成像主机和中控显示系统；

2.根据权利要求1所述的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，将正面和背面太赫兹图像、两个侧面太赫兹图像进行融合及目标检测：

3.根据权利要求2所述的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，将正面和背面太赫兹图像分别与两个侧面太赫兹图像分别对比，计算图像间的特征值差，包括：

4.根据权利要求1所述的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，将正面和背面太赫兹图像分别和正面和背面可见光图像进行匹配，包括：

5.根据权利要求1所述的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，将太赫兹图像输入到太赫兹目标检测模型中进行可疑物品检测，输出太赫兹图像检测结果；将可见光图像同步输入到可见光检测模型，输出衣着及人脸检测结果。

6.根据权利要求1所述的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，所述太赫兹成像主机具有总探测模块，总探测模块包括：正探测模块单元和侧探测模块；正探测模块单元占总探测模块的3/4，负责采集人员正面和背面发射的太赫兹波，侧探测模块占总探测模块的1/4，负责采集人员左右侧面发射的太赫兹波。

7.根据权利要求4所述的通道式太赫兹人体安检系统，其特征在于，当对太赫兹图像检测结果判断为危险时，将太赫兹图像和可见光图像进行匹配，同时将匹配的可见光图像检测结果也标记为危险，锁定目标；当对太赫兹图像检测结果判断为安全时，同时将匹配的可见光图像检测结果也标记为安全，继续判断太赫兹检测物品数量是否大于设定数量，若是则输出危险，若否则输出安全。

技术总结
本发明公开多维度检测技术融合的通道式太赫兹人体安检系统，涉及安检设备技术领域，两台太赫兹成像主机分别放置在两个设备舱内；安检通道包含两组反射镜，两组反射镜分别与两台太赫兹成像主机配合，对人员的侧面进行太赫兹成像，形成两个侧面太赫兹图像，两台太赫兹成像主机捕捉人员的正面和背面发射的太赫兹波，形成正面和背面太赫兹图像；光学摄像头实时采集人员可见光信息，形成正面和背面可见光图像；中控显示系统利用深度学习的目标检测模型对各个面的太赫兹图像和可见光图像进行可疑物品检测，并将正面和背面太赫兹图像分别和正面和背面可见光图像进行匹配，锁定人员目标，提高了通道式太赫兹检测的全面性和可靠性。

技术研发人员：陈林,胡睿佶,郭林,张军,孙泽月
受保护的技术使用者：国擎（山东）信息科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29