目标检测方法和安检仪技术

本申请提供的一种目标检测方法和安检仪，处理装置接收线阵天线向传送装置的方向发射的第一信号经过反射后返回的第二信号，处理装置还接收了相机拍摄得到的拍摄图像。处理装置对拍摄图像进行图像处理得到线阵天线的实际位置坐标，然后根据实际位置坐标对线阵天线发送的第二信号进行成像，得到线阵天线对应的图像，减少了人体微运动对成像造成的误差，使得成像更精准。利用传送带传送安检对象，减少了安检对象的驻留时间，且同时使用两部线阵天线对安检对象进行扫描，提高了隐藏目标的检测概率以及安检效率。率以及安检效率。率以及安检效率。

【技术实现步骤摘要】
目标检测方法和安检仪


[0001]本申请涉及安检
，尤其涉及一种目标检测方法和安检仪。

技术介绍

[0002]安全是当今社会发展的主要问题，各国对包括机场在内的重要交通枢纽和政府机关等重要场所进行人体安检已经成为一件必不可少的工作，人体安全检查(Body Inspection)是指在特定场所下，检查人体衣物下，体内是否携带违禁物品和危险物品的安全检查措施。
[0003]目前，常规的人体安检系统有金属探测式安检系统、X光人体安检系统和主动式毫米波安检系统，其中，主动式毫米波安检系统通过主动发射调制电磁波信号，电磁波信号经过反射后形成回波信号，并对接收到的该回波信号进行成像处理，得到安检图像。主动式毫米波安检系统主要采用线阵天线或者面阵天线，而线阵天线相较于面阵天线，成本较低，被广泛应用于毫米波安检系统中。
[0004]但是，线阵天线由于采用机械扫描方式，而且是通过两维孔径扫描的方式来获得高分辨率图像，所以需要被检查人员在检测区域保持一定姿势驻留，便于进行二维孔径采样。而且，还需要被检查人员脱去外套和鞋子才能进行检测，这样会导致检测时间过长，耗时长达数十秒甚至达到分钟量级，极大降低了安检效率。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种目标检测方法和安检仪，用以解决常规毫米波安检仪检查目标时检测时间过长而导致效率不高的问题。
[0006]第一方面，本申请提供一种目标检测方法，应用安检仪，所述安检仪包括传送装置、至少一部线阵天线、相机和处理装置，所述传送装置用于传送物体，所述方法包括：
[0007]所述处理装置接收所述线阵天线返回的第二信号，所述第二信号是所述线阵天线分别向所述传送装置的方向发射的第一信号经过反射后返回的信号；
[0008]所述处理装置接收所述相机拍摄得到的拍摄图像，所述拍摄图像包括所述传送装置和被测目标；
[0009]所述处理装置对所述拍摄图像进行图像分析得到所述线阵天线的实际位置坐标；
[0010]所述处理装置根据所述实际位置坐标和所述第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像。
[0011]可选的，所述线阵天线包括第一线阵天线和第二线阵天线。
[0012]可选的，所述处理装置对所述拍摄图像进行图像分析得到所述线阵天线的实际位置坐标，包括：
[0013]根据所述拍摄图像获取所述线阵天线在天线坐标系中位置坐标、坐标旋转矩阵和坐标平移矩阵，所述坐标旋转矩阵用于表示目标坐标系相对于所述天线坐标系的旋转变换参数，所述坐标平移矩阵用于表示所述目标坐标系相对于所述天线坐标系的平移变换参
数，所述目标坐标系为所述被测目标所在的坐标系；
[0014]根据所述线阵天线在天线坐标系中的位置坐标、所述坐标旋转矩阵和所述坐标平移矩阵，计算所述线阵天线在所述目标坐标系中的实际位置坐标。
[0015]可选的，所述根据所述线阵天线在天线坐标系中的位置坐标、所述坐标旋转矩阵和所述坐标平移矩阵，计算所述线阵天线在所述目标坐标系中的实际位置坐标，包括：
[0016]根据以下公式计算得到所述实际位置坐标：
[0017][0018]其中，R为坐标旋转矩阵，T为坐标平移矩阵，(x1，y1，z1)为线阵天线在所述目标坐标系中实际位置坐标，(x，y，z)为所述线阵天线在所述天线坐标系中的位置坐标。
[0019]可选的，所述处理装置根据所述实际位置坐标和所述第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像，包括：
[0020]将所述线阵天线返回的第二信号与所述线阵天线的实际位置坐标在采集时间上进行插值对齐；
[0021]根据插值处理后的实际位置坐标和所述线阵天线返回的第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像。
[0022]可选的，所述根据插值处理后的实际位置坐标和所述线阵天线返回的第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像，包括：
[0023]根据以下公式计算所述线阵天线与所述被测目标的实际距离：
[0024][0025]其中，(x1，y1，z1)为插值处理后的实际位置坐标，为成像结果中的被测目标的坐标点，所述实际距离是在所述目标坐标系下计算得到的距离；
[0026]根据所述实际距离和所述线阵天线返回的第二信号得到第三信号，所述第三信号表示为：
[0027][0028]其中，S(t，x1，y1，z1)为所述第三信号，为成像结果中的各个坐标，G(θ)为成像结果中的各个坐标对应的天线增益，t为深度向时间，τ为脉宽，f0为载波频率，K
r
为调频斜率，c为光速，j是复数表示法，W
R
、W
x
和W
y
分别表示三个方向的时间窗函数，为成像区域内的目标反射系数集合，为所述目标线阵天线与所述被测目标的实际距离；
[0029]根据所述第三信号得到所述线阵天线对应的图像。
[0030]第二方面，本申请提供一种安检仪，包括：传送装置、至少一部线阵天线、处理装置和相机；
[0031]所述线阵天线设置在所述传送装置的周围，所述线阵天线的辐射方向朝向所述传送装置；
[0032]所述传送装置包括传送带，用于传送位于所述传送带上的物体；
[0033]所述线阵天线，用于向所述传送装置的方向发射第一信号，以及采集所述第一信号经过反射后返回的第二信号，并将所述第二信号发送给所述处理装置；
[0034]所述相机设置在所述线阵天线的周围，所述相机的拍摄方向朝向所述传送装置，所述相机用于拍摄图像，并将所述拍摄图像发送给所述处理装置，所述拍摄图像包括所述传送装置和被测目标；
[0035]所述处理装置，用于执行第一方面所述的方法。
[0036]可选的，所述安检仪包括两部线阵天线：第一线阵天线和第二线阵天线。
[0037]可选的，所述第一线阵天线和所述第二线阵天线设置在所述传送装置的传送方向的两侧。
[0038]可选的，所述第一线阵天线和所述第二线阵天线设置在所述传送装置的传送方向的一侧。
[0039]可选的，所述第一线阵天线和所述第二线阵天线距离所述传送装置的垂直距离小于预设距离。
[0040]第三方面，本申请提供一种处理装置，包括：
[0041]第一接收模块，用于接收所述线阵天线返回的第二信号，所述第二信号是所述线阵天线向所述传送装置的方向发射的第一信号经过反射后返回的信号；
[0042]第二接收模块，用于接收所述相机拍摄得到的拍摄图像，所述拍摄图像包括所述传送装置和被测目标；
[0043]分析模块，用于对所述拍摄图像进行图像分析得到所述线阵天线的实际位置坐标；
[0044]处理模块，用于根据所述实际位置坐标和所述第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像。
[0045]第四方面，本申请提供一种处理装置，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；
[0046]所述存储器存储计算机执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标检测方法，其特征在于，应用安检仪，所述安检仪包括传送装置、至少一部线阵天线、相机和处理装置，所述传送装置用于传送物体，所述方法包括：所述处理装置接收所述线阵天线返回的第二信号，所述第二信号是所述线阵天线向所述传送装置的方向发射的第一信号经过反射后返回的信号；所述处理装置接收所述相机拍摄得到的拍摄图像，所述拍摄图像包括所述传送装置和被测目标；所述处理装置对所述拍摄图像进行图像分析得到所述线阵天线的实际位置坐标；所述处理装置根据所述实际位置坐标和所述第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处理装置对所述拍摄图像进行图像分析得到所述线阵天线的实际位置坐标，包括：根据所述拍摄图像获取所述线阵天线在天线坐标系中位置坐标、坐标旋转矩阵和坐标平移矩阵，所述坐标旋转矩阵用于表示目标坐标系相对于所述天线坐标系的旋转变换参数，所述坐标平移矩阵用于表示所述目标坐标系相对于所述天线坐标系的平移变换参数，所述目标坐标系为所述被测目标所在的坐标系；根据所述线阵天线在天线坐标系中的位置坐标、所述坐标旋转矩阵和所述坐标平移矩阵，计算所述线阵天线在所述目标坐标系中的实际位置坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述线阵天线在天线坐标系中的位置坐标、所述坐标旋转矩阵和所述坐标平移矩阵，计算所述线阵天线在所述目标坐标系中的实际位置坐标，包括：根据以下公式计算得到所述实际位置坐标：其中，R为坐标旋转矩阵，T为坐标平移矩阵，(x1，y1，z1)为线阵天线在所述目标坐标系中实际位置坐标，(x，y，z)为所述线阵天线在所述天线坐标系中的位置坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述处理装置根据所述实际位置坐标和所述第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像，包括：将所述线阵天线返回的第二信号与所述线阵天线的实际位置坐标在采集时间上进行插值对齐；根据插值处理后的实际位置坐标和所述线阵天线返回的第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线对应的图像。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据插值处理后的实际位置坐标和所述线阵天线返回的第二信号进行成像处理，得到所述线阵天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：董戈，丁长青，胡波雄，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：