有效
太赫兹波安检系统及方法
赵自然、陈志强、李元景、乔灵博、郑志敏、白晓静、金颖康、游燕、柳兴
清华大学
赵
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陈
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李
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摘要
公开了一种太赫兹波安检系统及方法,包括:信息采集装置,其包括太赫兹波成像机构和可见光成像机构,太赫兹波成像机构配置成生成被检测对象的太赫兹波图像,可见光成像机构配置成生成被检测对象的可见光图像,其中,可见光成像机构所生成的可见光图像与太赫兹波成像机构所生成的太赫兹波图像在太赫兹波成像机构的景深范围内相匹配;和数据处理装置,其与信息采集装置数据连通,并配置成获取太赫兹波成像机构提供的被检测对象的太赫兹波图像和可见光成像机构提供的可见光图像并基于太赫兹波图像和可见光图像判断被检测对象是否存在嫌疑物品,如果判断存在嫌疑物品,则数据处理装置基于可见光图像和太赫兹波图像判断嫌疑物品是否是违禁物品。
1.一种太赫兹波安检系统,包括:信息采集装置,所述信息采集装置包括太赫兹波成像机构和可见光成像机构,所述太赫兹波成像机构配置成生成被检测对象的太赫兹波图像,所述可见光成像机构配置成生成被检测对象的可见光图像;和数据处理装置,所述数据处理装置与所述信息采集装置数据连通,并配置成获取所述太赫兹波成像机构提供的被检测对象的太赫兹波图像和可见光成像机构提供的可见光图像并基于所述太赫兹波图像和所述可见光图像判断被检测对象是否存在嫌疑物品,如果判断存在嫌疑物品,则所述数据处理装置基于所述可见光图像和所述太赫兹波图像判断所述嫌疑物品是否是违禁物品,其中,所述可见光成像机构所生成的可见光图像与所述太赫兹波成像机构所生成的太赫兹波图像在所述太赫兹波成像机构的景深范围内相匹配,其中,所述太赫兹波安检系统包括壳体,所述太赫兹波成像机构位于所述壳体内,所述壳体上设置有窗口,被检测对象所发射的太赫兹波能够透过所述窗口以被所述太赫兹波成像机构接收并生成太赫兹波图像,所述可见光成像机构位于所述窗口上,其中,所述可见光成像机构位于以所述太赫兹波成像机构的反射镜的转动中心为顶点,以视场法向为中心线,且顶点视角为α/3的虚拟圆锥的内侧,其中α为所述太赫兹波成像机构的视场角。
2.根据权利要求1所述的太赫兹波安检系统,其中,所述可见光成像机构所生成的可见光图像与所述太赫兹波成像机构所生成的太赫兹波图像在所述太赫兹波成像机构的景深范围内相匹配包括:所述可见光成像机构所生成的可见光图像在裁剪之后与所述太赫兹波成像机构所生成的太赫兹波图像在所述太赫兹波成像机构的景深范围内相匹配。
3.根据权利要求1所述的太赫兹波安检系统,其中,所述可见光成像机构的光轴的延长线穿过所述太赫兹波成像机构的反射镜的转动中心。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的太赫兹波安检系统,其中,所述数据处理装置进一步配置成在基于所述太赫兹波图像判断所述被检测对象存在嫌疑物品时,将所述太赫兹波图像的一个或多个区域标记为可能存在违禁物品的嫌疑区域,并基于所述可见光图像识别所述被检测对象所在的区域,如果所述嫌疑区域对应于所述可见光图像中的所述被检测对象所在的区域之外的区域,则去除该嫌疑区域。
5.根据权利要求4所述的太赫兹波安检系统,其中,所述数据处理装置进一步配置成如果所述嫌疑区域对应于所述可见光图像中的所述被检测对象所在的区域内,则识别所述可见光图像中与所述嫌疑区域对应的区域中的物品是否是非藏匿物品,如果是,则判定该嫌疑区域内不包括违禁物品,反之,则判定该嫌疑区域包括违禁物品。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的太赫兹波安检系统,其中,所述太赫兹波安检系统还包括图像显示装置,所述图像显示装置与所述数据处理装置数据连通,并配置成显示所述信息采集装置生成的所述太赫兹波图像和/或可见光图像。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的太赫兹波安检系统,其中,所述太赫兹波成像机构为太赫兹波人体安检仪,所述可见光成像机构为光学摄像机。
8.根据权利要求7所述的太赫兹波安检系统,其中,所述光学摄像机为针孔型摄像头或红外摄像机。
9.一种使用权利要求1-8中任一项所述的太赫兹波安检系统的太赫兹波安检方法,包括:信息采集步骤:使用太赫兹波成像机构生成被检测对象的太赫兹波图像,和使用可见光成像机构生成被检测对象的可见光图像;违禁物品初判步骤:使用数据处理装置处理所述太赫兹波图像,并判断所述被检测对象中是否存在嫌疑物品;若数据处理装置判断存在嫌疑物品,则进行违禁物品复判步骤;以及违禁物品复判步骤:使用数据处理装置基于所述可见光图像和所述太赫兹波图像判断所述嫌疑物品是否是违禁物品。
10.根据权利要求9所述的太赫兹波安检方法,其中,在所述违禁物品初判步骤中,数据处理装置还将太赫兹波图像的一个或多个区域标记为可能存在嫌疑物品的嫌疑区域;在所述违禁物品复判步骤中,数据处理装置首先基于所述可见光图像识别所述被检测对象所在的区域,如果所述嫌疑区域对应于所述可见光图像所识别的被检测对象所在的区域之外的区域,则去除该嫌疑区域。
11.根据权利要求10所述的太赫兹波安检方法,其中,所述基于所述可见光图像识别所述被检测对象所在的区域包括:用特定颜色在所述可见光图像上框出所述被检测对象所在的区域;或对所述可见光图像中的所述被检测对象进行像素级分割,并以像素级分割结果给出所述被检测对象所在的区域。
12.根据权利要求10所述的太赫兹波安检方法,其中,在所述基于所述可见光图像识别所述被检测对象所在的区域之后,对所述太赫兹波图像的与所述可见光图像中所述被检测对象所在的区域所对应的区域以外的区域的像素值置零,以去除背景干扰。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的太赫兹波安检方法,其中,在所述违禁物品复判步骤中,如果所述嫌疑区域对应于所述可见光图像所识别的被检测对象所在的区域内,则执行下列步骤:识别所述可见光图像中与所述嫌疑区域对应的区域中的物品是否是非藏匿物品,如果是,则判定该嫌疑区域内不包括违禁物品,反之,则判定该嫌疑区域包括违禁物品。
14.根据权利要求13所述的太赫兹波安检方法,其中,若所述违禁物品复判步骤判断所述被检测对象包括违禁物品,则执行以下步骤:显示步骤:在图像显示装置显示所述太赫兹波图像和/或可见光图像。
15.根据权利要求14所述的太赫兹波安检方法,其中,所述显示步骤还包括:在所述图像显示装置同时显示太赫兹波动态视频和可见光动态视频,被判定包括违禁物品的嫌疑区域以报警框的形式同时在所述太赫兹波图像和所述可见光图像中显示。
16.根据权利要求15所述的太赫兹波安检方法,其中,所述显示步骤还包括:将所述可见光图像中被判定包括违禁物品的嫌疑区域替换为对应的太赫兹波图像。
17.根据权利要求14所述的太赫兹波安检方法,其中,所述显示步骤还包括:在所述图像显示装置同时显示可见光动态视频,被判定包括违禁物品的嫌疑区域以报警框的形式在所述可见光图像中显示。
18.根据权利要求17所述的太赫兹波安检方法,其中,所述显示步骤还包括:将所述可见光图像中被判定包括违禁物品的嫌疑区域替换为对应的太赫兹波图像。
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