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太赫兹人体安检技术及安检系统解决技术

技术简介

一、研发背景

       我国目前正处在突发公共安全事件的高发期,恶性公共安全事件频发。我国政府目前高度重视公共安全领域的投入,大力扶持高新公共安全技术。目前我国的人体安检手段比较落后,最常见的人体安检设备是金属安检门和手持式金属探测器,此类设备缺点明显:只能探测金属物品;效率低下;人体触摸侵犯隐私。

       目前认为最有竞争力的下一代人体安检技术手段就是太赫兹成像,它可以穿透衣物,发现人体携带的隐匿物体,其成像系统可分辨厘米大小的物体,可探测的物品包括金属、陶瓷、塑料、粉末、液体等多种门类,而且由于其光子能量较低,对人体没有电离辐射。太赫兹成像是一种非常理想的安检手段,因此在公共安全和反恐领域有着独特的应用价值和广阔的市场前景。欧美等国已开展了相关研究,形成了若干太赫兹安检产品并形成了一定的市场规模。

二、技术突破和实现的原理途径

       我单位采用压缩感知原理和太赫兹成像相结合的技术手段,突破了太赫兹空间编码、压缩感知重构算法、被动式太赫兹探测等一系列关键技术,成功研发出了太赫兹人体安检仪。我所还突破了安检系统集成中的通信、数据传输、设备同步、软件平台、大数据存储等一系列关键技术,围绕太赫兹人体安检仪打造了集成人体安检、行李安检、视频监控、爆炸物探测、人证比对等多种安检设备的多功能人体安检系统解决方案。

       我单位研制的太赫兹安检仪主要利用了太赫兹图像的稀疏特性,采用压缩感知技术成像原理进行信号采集,并通过软件算法重构图像,最终形成人体太赫兹波段的二维强度图,隐匿危险物品因为对太赫兹的遮挡或吸收,将在图像上形成与人体区域的强度对比,操作人员即可发现隐匿物品的位置和形状。

       围绕这一太赫兹安检仪,我单位进行了安检平台的设计,该平台可结合现有的各类安检设备,通过标准的数据通信协议进行多种设备的单一平台集成,实现了人物同检、人证比对、数据存储和分析等多种功能,并可实现与上级管控部门的数据交换。


技术指标

       太赫兹安检仪的功能是对配合人员进行人体安检,发现其携带的隐匿危险物品的位置和形状,以供安检操作人员进一步判断。其具体技术指标如下:

分辨率:2cm

检测视场:1.9m×0.8m

检测速度:<3s

尺寸:155cm×60cm×95cm

毛重:130kg

环境温度范围:-20~40

使用模式:按键成像;

电源接口:标准220V电源。

       基于太赫兹安检仪的安检系统的功能是对配合人员进行人体安检、行李安检、视频监控、人证比对及其携带的可疑液体和可疑物品进行爆炸物检测,对检测结果在中控平台上进行集中显示,并存储相关数据,也可根据需要对数据进行上传和分析。

技术特点

一、技术特点和优势

       我们采用的太赫兹人体安检技术具有如下特点。一是具有更高的安全性,本产品采用了被动式探测的方案,完全利用人体自身发出的电磁波,对人体本身完全没有辐射,对被检测人体的健康没有危害。二是具有全面检测危险物品的功能,太赫兹安检除了可以探测金属,也可以探测各类非金属、胶体、粉末、陶瓷、液体等几乎各类危险物品,而且对隐匿物品的位置和形状都做到了直观显示,实现了金属探测器和金属安检门所无法实现的功能。三是提供了更文明的安检方式,采用本技术的安检场合中被检测人员不需要接受手工触摸式的搜索,也不需要脱去衣物,同时检测的结果也不暴露人体的细节,有效保障了被检人的隐私。四是具有很高的效率,本技术对单个被检测人可2-3秒成像,可以达到的检测通过率为每小时500人左右。

二、国内外情况对比

       国外已形成了几个有代表性的太赫兹人体安检产品,如L3公司的ProVision系列产品,美国Microsemi公司的GEN2MobileScan产品等。其中ProVision系列已在欧美多个机场投入使用,占据了一定的市场份额。国内方面太赫兹相关研究起步较晚,有38所、上海理工大学、首都师范大学等多家机构开展了太赫兹人体安检的相关研究,但目前仅有我单位对外发布了太赫兹安检仪产品,本产品的技术水平已经达到了国际先进。


预期效益

       太赫兹这种全新的技术手段,解决了传统技术所无法实现的快速准确探测人体携带隐匿危险物品的问题,对于打击暴恐、报复社会等对社会危害性极强的行为具有重要的意义,其成功应用可形成对犯罪分子的思想震慑,可以从源头上减少此类案件的发生。太赫兹安检设备采用了最先进的安检技术,已经具有了完全取代现有的其他人体安检设备的技术优势。从应用地点来说,所有的机场、火车站、汽车站、客运码头、大型体育场等设施都可以配备数量与客流量相符合的人体安检设备,仅在公共交通领域,太赫兹人体安检设备的潜在市场规模就可达到数十亿甚至百亿的规模。事实上该设备也可以被运用在政府大楼、学校、医院、监狱、法院等等各种其他公共设施处,其可见的市场规模估计可在千亿元量级。已有多家单位和代理商对该设备表达了强烈的需求。

       太赫兹安检技术的成功推广将带动整条太赫兹产业链,包括元器件制造、模块制造、系统研发、系统集成等一系列上下游产业,极大促进我国太赫兹技术的进步;同时还将极大促进安检安防行业中各类高新技术的运用,带动新技术引领的新型公共安全产业。

太赫兹安检仪投产后,预计到第一年销售量可达每年30-40台,实现销售收入约5000万元,年利润预计可达1000万元以上。