基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置，所述方法包括：将待测的物品放置于太赫兹光路中，测量其太赫兹时域波形数据后进行快速傅里叶变换，得到物品的太赫兹频域波形数据；根据物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据，计算出物品的吸收谱数据作为提取出的物品的特征数据；参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的：在太赫兹光路中，测量没有待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到参考太赫兹频域波形数据。本发明专利技术的技术方案中，提取出待测的物品的特征数据，有助于更准确地对待测的物品进行识别。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置，所述方法包括：将待测的物品放置于太赫兹光路中，测量其太赫兹时域波形数据后进行快速傅里叶变换，得到物品的太赫兹频域波形数据；根据物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据，计算出物品的吸收谱数据作为提取出的物品的特征数据；参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的：在太赫兹光路中，测量没有待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到参考太赫兹频域波形数据。本专利技术的技术方案中，提取出待测的物品的特征数据，有助于更准确地对待测的物品进行识别。【专利说明】基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置
本专利技术涉及光谱领域，尤其涉及一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置。
技术介绍
目前，对违禁物品的检测已经广泛地应用在机场、海关、车站、港口、核电站、政府机关、邮检中心、法院、大使馆等场所，用以检测出人员随身携带、或者行李中的违禁物品，从而保障安全。 现有的一种违禁物品检测方法为:利用X光照射被测物，根据X光透射的原理，显示出被测物的形状轮廓，并对不同密度的被测物分别以不同的颜色进行显示，例如有机物显示为橙色，无机物显示为蓝色，混合物显示为绿色。检测人员根据现有的违禁物品检测装置显示的形状轮廓和颜色，可以较为容易地识别出枪支、刀具等金属类的违禁物品；但是对于化学类的违禁物品(例如炸药、毒品)，该违禁物品的形状通常很难预测，显示的颜色又通常与日用品显示的颜色相同或相近，因此不容易识别出化学类的违禁物品。 现有的另一种违禁物品检测方法为:利用X光照射被测物，根据康普顿散射原理，显示出被测物的形状轮廓，并以不同的灰度分别显示低原子序数、高原子序数的被测物。检测人员根据现有的违禁物品检测装置显示的形状轮廓和灰度，可以较为容易地识别出枪支、刀具等金属类的违禁物品。但是对于化学类的违禁物品(例如炸药、毒品)，该违禁物品的形状通常很难预测；事实上，无论是违禁物品还是日用品都可以只包含低原子序数的成分、只包含高原子序数的成分，或者既包含低原子序数的成分又包含高原子序数的成分；导致该违禁物品显示的灰度通常与日用品显示的灰度相同或相近；造成检测人员根据该违禁物品检测方法不容易识别出化学类的违禁物品。 本专利技术的专利技术人发现，不同的物品在太赫兹(Thz)频段的电磁波(本文中简称为太赫兹波)的照射下，具有不同的光学特征；太赫兹波的波长在30ym-3mm之间，在电磁波谱中介于微波与红外光波之间，属于远红外波段。较为准确地确定出待测的物品、以及各种违禁物品的样品基于太赫兹频段的光学特征，根据确定出的光学特征有助于更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。 因此，有必要提供一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置，以较为准确地确定出待测的物品、各种违禁物品基于太赫兹频段的光学特征，有助于更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺陷，本专利技术实施例提供了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置，有助于更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。 本专利技术实施例提供了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法，包括: 将待测的物品放置于太赫兹光路中，测量其太赫兹时域波形数据； 对得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述物品的太赫兹频域波形数据； 根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据，计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据； 其中，所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在所述太赫兹光路中，测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据；将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述参考太赫兹频域波形数据。 较佳地，所述根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据，计算出所述物品的吸收谱数据，具体包括: 针对所述物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点，根据所述物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft幅值，计算所述物品在该频点的吸收系数； 由计算得到的所述物品在各频点的吸收系数组成所述物品的吸收谱数据。 较佳地，所述根据所述物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft幅值，计算所述物品在该频点的吸收系数，具体为: 根据如下公式7，计算所述物品在该频点ω的吸收系数α (ω): a(i>j) = 7*,n(f(f))..............................(公式 7) 其中，d为所述物品沿太赫兹频段的电磁波入射方向的厚度山(ω)、Is(Co)分别表示所述参考太赫兹频域波形数据在频点ω的fft幅值的平方、所述物品的太赫兹频域波形数据在频点ω的fft幅值的平方。 进一步，在所述计算出所述物品的吸收谱数据后，还包括: 从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰，将选取出的特征峰的数据也作为提取出的所述物品的特征数据进行存储。 较佳地，所述从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰，具体包括: 选取所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中峰值最高的波峰作为特征峰；或者 针对所述违禁样品的吸收谱数据的每个波峰，以该波峰为中心的设定频段，若该波峰的峰值最高，则将该波峰作为特征峰。 进一步，在所述计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征后，还包括: 将所述物品的特征数据与预先提取的若干样品的特征数据进行比较，以对所述物品进行识别。 本专利技术实施例还提供了一种基于太赫兹频段的物品特征提取装置，包括: 时域数据检测模块，用于将待测的物品放置于太赫兹光路中，测量其太赫兹时域波形数据； 频域数据计算模块，用于对所述时域数据检测模块得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述物品的太赫兹频域波形数据； 特征提取模块，用于根据所述频域数据计算模块得到的所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据，计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据；其中，所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在所述太赫兹光路中，测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据；将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述参考太赫兹频域波形数据。 进一步，所述基于太赫兹频段的物品特征提取装置，还包括: 参考时域波形测量模块，用于在所述太赫兹光路中，测量没有所述物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据； 参考频域波形计算模块，用于将所述参考时域波形测量模块测量得到的参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述参考太赫兹频域波形数据进行存储。 进一步，所述特征提取模块还用于从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰，将选取出的特征峰的数据也作为提取出的所述物品的特征数据进行存储。 进一步，所述基于太赫兹频段的物品特征提取装置，还包括: 识别模块，用于将所述特征提取模块提取的所述物品的特征数据与预先存储的若干样品的特征数据进行比较，以对所述物品进行识别。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法，其特征在于，包括：将待测的物品放置于太赫兹光路中，测量其太赫兹时域波形数据；对得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述物品的太赫兹频域波形数据；根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据，计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据；其中，所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的：在所述太赫兹光路中，测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据，作为参考太赫兹时域波形数据；将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换，得到所述参考太赫兹频域波形数据。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙金海，蔡禾，张少华，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11