多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检票检系统及方法

1.本发明涉及票检与安全检测技术领域，具体涉及一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检与票检系统及方法。


背景技术：

2.随着我国经济实力的不断增强，机场、高铁站、地铁站、海关港口等交通枢纽的客流量大幅增长，随之出现了如票检与安检分离费时费力、安全检查的复杂度提高、乘客安检体验感差、安检通行效率低等问题；同时由于疫情时代公共场所接触式安检存在风险，防疫安全性差；传统金属安检门检测的可疑物类别受限；因而开发高精度、检测范围广、安全可靠、便捷智能的无感安全检测与票检融合的检测技术及设备至关重要，对于保障人民群众出行安全及提升安检体验感具有重大意义。
3.传统的毫米波人体安检系统存在的问题包括成像分辨率低、用户安检体验感低、通行效率低、制造成本高昂、智能化程度低等缺点；在当今疫情下传统接触式安检具有较大风险，且体温检测、身份验证、人脸识别、安检、票检等功能分别由不同设备完成，耗时费力成本高；传统人体三维成像对于用户个人隐私不够友好，因而传统人体安检系统已不符合现今用户需求。


技术实现要素：

4.为了解决相关技术问题，本技术的目的在于提供了一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检与票检系统及方法。
5.为实现本技术的目的，本技术提供的技术方案如下：
6.第一方面
7.本技术提供了一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检与票检系统，所述系统包括检测区域组件、多功能检测模块、第一无感安检模块、第二无感安检模块、人脸识别模块以及主机系统；
8.其中，所述检测区域组件包括第一安检门、第二安检门、左隔离壁及右隔离壁，所述左隔离壁及右隔离壁左右间隔设置且用于连接第一安检门与第二安检门；
9.其中，所述多功能检测模块安装于靠近第一安检门一侧的左隔离壁和/或右隔离壁的正面，其包括集成化的票据-身份自动核验设备和体温检测设备；
10.其中，所述第一无感安检模块安装于第一安检门的正面，由多个无感扫描单元按一定规则排列而成，用于对待检人员的人体正面进行安检和成像；
11.其中，所述第二无感安检模块安装于第一安检门的背面，由多个无感扫描单元按一定规则排列而成，用于对待检人员的人体背面进行安检和成像；
12.所述无感扫描单元由收发天线、毫米波太赫兹收发芯片、数字控制/处理芯片、电源管理芯片组成，用于对待检人员发射毫米波太赫兹信号、接收反射的对应特征信号并在数字后端进行处理，最后传输给主机系统作进一步分析；
13.其中，所述人脸识别模块安装于第二安检门的上部，用于验证待检人员的用户身份信息与人脸信息是否匹配；
14.其中，所述主机系统安装在左隔离壁和/或右隔离壁侧面隔离壁上，左右位置可根据需求在安装时调整；其用于接收、汇总、处理第一无感安检模块、第二无感安检模块的安检数据信息，对待检人员进行三维人体成像、对其可疑部位进行选择性成像、对可疑危险物品发出警报。
15.进一步地，所述体温检测设备采用红外测温技术检验用户的体表温度。
16.进一步地，所述票据-身份自动核验设备自动读取用户身份证件及票据信息并与服务提供方内部系统信息库对比，用于对待检人员的的票据和身份信息进行核对。
17.进一步地，所述人脸识别模块安装在可自动调节支架上，能够调整位置以适应不同场景；其包括摄像设备及显示设备，内部算法采用基于神经网络、支持向量机等多方法融合的人脸识别模式。
18.进一步地，所述主机系统包括处理器、存储单元、图像处理软件以及显示设备。
19.进一步地，所述系统的检测模式可由主机系统在以下两项中进行选择：1)三维人体成像；得到的人体成像是人工智能处理后的模糊了无可疑隐私部位信息后的结果；2)可疑部位选择性成像；对于具有可疑物的藏匿部位进行选择性成像，输出该藏匿部位信息。
20.第二方面
21.本发明提供了一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检与票检方法，包括如下步骤：
22.步骤1：用户分别在多功能检测模块中的票据-身份自动核验设备和体温检测设备处分别进行身份信息、票据信息的验证及体温检测，若票据信息和身份信息不一致，或者体温异常，则提示用户、并通知工作人员处理；
23.步骤2：若身份及票据信息与系统内部已有信息一致，并且体温正常，位于第一安检门正面的第一无感安检模块开始发射毫米波太赫兹信号以采集用户人体正面安检信息，并通过高灵敏度接收机接收特征信号，并在硬件数字后端处理接收到的特征信号，并传输给集成于侧面隔离壁上的主机系统；
24.步骤3：待用户正面安检信息采集完毕后，第一安检门自动打开并提示用户继续通行，用户通过第一安检门后，已开启的第一安检门关闭，待检人员来到第二安检门及人脸识别模块前，在系统播报的提示信息下进行人脸识别验证；
25.步骤4：在进行人脸识别验证的同时，第二无感安检模块开始发射毫米波太赫兹信号、对用户的背面信息进行安检，并通过高灵敏度接收机接收特征信号，并在硬件数字后端处理接收到的特征信号，并传输给集成于侧面隔离壁上的主机系统；
26.步骤5：主机系统收到信号后，通过特定成像算法将接收到的包含待测人物信息的特征信号进行三维成像处理，并将可疑的危险品进行特殊标注，最后在主机显示输出，对可疑物进行提示并通知工作人员；
27.步骤6：人脸识别模块中的摄像设备及显示设备对用户进行人脸识别验证，信息无误且用户安检信息采集成像完成且无安全隐患后予以通行。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
29.(1)本发明采用较高频段的毫米波太赫兹信号作为检测信号，在保证对人体安全
辐射的情况下具有分辨率高、检测种类广、检测准确率高等特点；
30.(2)无感非接触式安检模式安全且用户体验感高、通行效率高；
31.(3)将无接触式体温检测、身份-票据验证、安检等功能一体化设计，且输出结果保护用户隐私，智能化程度高；
32.(4)整个系统结构简单、体积较小，易于安装维护，从而具有更广阔的应用场景、低廉的采购及维护成本。
附图说明
33.图1是正面安检信息采集示意图(示意图人物与设备比例仅供参考，实际应用中可根据需求调整相关比例)；
34.图2是背面安检信息采集示意图(示意图人物与设备比例仅供参考，实际应用中可根据需求调整相关比例)；
35.图中，1：票据-身份自动核验设备；2：体温检测设备；3：第一无感安检模块；4：第二无感安检模块；5：人脸识别模块-摄像设备；6：人脸识别模块-显示设备；7：主机系统。
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
38.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。
39.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，本技术文件中使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。
40.应该理解，当本技术文件中称部件被“连接”到另一部件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
41.本发明的目的在于克服上述毫米波人体安检技术存在的缺陷，提出了多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检票检系统及方法，其结构简单从而降低了制造成本，集身份识别、体温检测及人脸识别、安全检测和票检于一体，具有应用范围广泛、便捷智能、无接触安检、高精度、准确率高、用户体验感佳、通行效率高等特性，成像技术结合人工智能技术在三维人体成像或可疑部位选择性成像模式之间切换，保护用户隐私。
42.如图1-图2所示，本发明实施例提出的一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检票检系统，包括：
43.本技术提供了一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检与票检系统，所述系统包括检测区域组件、多功能检测模块、第一无感安检模块、第二无感安检模块、人脸识别模块以及主机系统；
44.其中，所述检测区域组件包括第一安检门、第二安检门、左隔离壁及右隔离壁，所述左隔离壁及右隔离壁左右间隔设置且用于连接第一安检门与第二安检门；
45.其中，所述多功能检测模块安装于靠近第一安检门一侧的左隔离壁和/或右隔离壁的正面，其包括集成化的票据-身份自动核验设备和体温检测设备；
46.其中，所述第一无感安检模块安装于第一安检门的正面，由多个无感扫描单元按一定规则排列而成，用于对待检人员的人体正面进行安检和成像；
47.其中，所述第二无感安检模块安装于第一安检门的背面，由多个无感扫描单元按一定规则排列而成，用于对待检人员的人体背面进行安检和成像；
48.所述无感扫描单元由收发天线、毫米波太赫兹收发芯片、数字控制/处理芯片、电源管理芯片组成，用于对待检人员发射毫米波太赫兹信号、接收反射的对应特征信号并在数字后端进行处理，最后传输给主机系统作进一步分析；
49.其中，所述人脸识别模块安装于第二安检门的上部，用于验证待检人员的用户身份信息与人脸信息是否匹配；
50.其中，所述主机系统安装在左隔离壁和/或右隔离壁侧面隔离壁上，左右位置可根据需求在安装时调整；其用于接收、汇总、处理第一无感安检模块、第二无感安检模块的安检数据信息，对待检人员进行三维人体成像、对其可疑部位进行选择性成像、对可疑危险物品发出警报。
51.进一步地，所述体温检测设备采用红外测温技术检验用户的体表温度。
52.进一步地，所述票据-身份自动核验设备自动读取用户身份证件及票据信息并与服务提供方内部系统信息库对比，用于对待检人员的的票据和身份信息进行核对。
53.进一步地，所述人脸识别模块安装在可自动调节支架上，能够调整位置以适应不同场景；其包括摄像设备及显示设备，内部算法采用基于神经网络、支持向量机等多方法融合的人脸识别模式。
54.进一步地，所述主机系统包括处理器、存储单元、图像处理软件以及显示设备。
55.整个系统的检测模式可由主机系统在以下两项中进行选择：
56.1)三维人体成像；得到的人体成像是人工智能处理后的模糊了无可疑隐私部位信息后的结果；
57.2)可疑部位选择性成像；对于具有可疑物的藏匿部位进行选择性成像，输出该藏匿部位信息，相比较而言处理难度低、成像速度更快；
58.采用特定成像算法将硬件后端处理过的信号进行成像，并结合人工智能、深度学习等技术进行可疑物标记并传输到显示设备中、并通知工作人员；
59.其中，无感扫描单元中，收发天线用于毫米波太赫兹信号的直接发射和接收；毫米波太赫兹收发前端芯片用于发射微波太赫兹检测信号并传输到待检测用户及物品、并接收由用户及所携带物品反射而来的包含相关信息的反射特征信号并传输至数字后端进行处理；数字后端将特征毫米波太赫兹信号处理成可供主机系统直接处理的数字特征信号；
60.主机系统中处理器用于直接将成像算法应用于数字特征信号中，交由图像处理软件进行三维成像操作，并运用人工智能、深度学习等技术对可疑物进行标记，输入到显示设备中完成安检成像；
61.本发明实施例提供的一种多功能融合门禁式毫米波太赫兹无感安检方法，包括如
下步骤：
62.步骤1：用户分别在多功能检测模块中的票据-身份自动核验设备(1)和体温检测设备(2)处分别进行身份信息、票据信息的验证及体温检测，若票据信息和身份信息不一致，或者体温异常，则提示用户、并通知工作人员处理；
63.步骤2：若身份及票据信息与系统内部已有信息一致，并且体温正常，位于第一安检门正面的第一无感安检模块(3)开始发射毫米波太赫兹信号以采集用户人体正面安检信息，并通过高灵敏度接收机接收特征信号，并在硬件数字后端处理接收到的特征信号，并传输给集成于侧面隔离壁上的主机系统(7)；
64.步骤3：待用户正面安检信息采集完毕后，第一安检门自动打开并提示用户继续通行。用户通过第一安检门后，已开启的第一安检门关闭，待检人员来到第二安检门及人脸识别模块前，在系统播报的提示信息下进行人脸识别验证；
65.步骤4：在进行人脸识别验证的同时，第二无感安检模块(4)开始发射毫米波太赫兹信号、对用户的背面信息进行安检，并通过高灵敏度接收机接收特征信号，并在硬件数字后端处理接收到的特征信号，并传输给集成于侧面隔离壁上的主机系统(7)；
66.步骤5：主机系统收到信号后，通过特定成像算法将接收到的包含待测人物信息的特征信号进行三维成像处理，并将可疑的危险品进行特殊标注，最后在主机显示输出，对可疑物进行提示并通知工作人员；
67.步骤6：人脸识别模块中的摄像设备(5)及显示设备(6)对用户进行人脸识别验证，信息无误且用户安检信息采集成像完成且无安全隐患后予以通行。
68.需要说明的是，本技术中未详述的技术方案，采用公知技术。
69.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。