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太赫茲人體安檢技術及安檢系統解決技術

技術簡介

一、研發背景

       我國目前正處在突發公共安全事件的高發期,惡性公共安全事件頻發。我國政府目前高度重視公共安全領域的投入,大力扶持高新公共安全技術。目前我國的人體安檢手段比較落后,最常見的人體安檢設備是金屬安檢門和手持式金屬探測器,此類設備缺點明顯:只能探測金屬物品;效率低下;人體觸摸侵犯隱私。

       目前認為最有競爭力的下一代人體安檢技術手段就是太赫茲成像,它可以穿透衣物,發現人體攜帶的隱匿物體,其成像系統可分辨厘米大小的物體,可探測的物品包括金屬、陶瓷、塑料、粉末、液體等多種門類,而且由于其光子能量較低,對人體沒有電離輻射。太赫茲成像是一種非常理想的安檢手段,因此在公共安全和反恐領域有著獨特的應用價值和廣闊的市場前景。歐美等國已開展了相關研究,形成了若干太赫茲安檢產品并形成了一定的市場規模。

二、技術突破和實現的原理途徑

       我單位采用壓縮感知原理和太赫茲成像相結合的技術手段,突破了太赫茲空間編碼、壓縮感知重構算法、被動式太赫茲探測等一系列關鍵技術,成功研發出了太赫茲人體安檢儀。我所還突破了安檢系統集成中的通信、數據傳輸、設備同步、軟件平臺、大數據存儲等一系列關鍵技術,圍繞太赫茲人體安檢儀打造了集成人體安檢、行李安檢、視頻監控、爆炸物探測、人證比對等多種安檢設備的多功能人體安檢系統解決方案。

       我單位研制的太赫茲安檢儀主要利用了太赫茲圖像的稀疏特性,采用壓縮感知技術成像原理進行信號采集,并通過軟件算法重構圖像,最終形成人體太赫茲波段的二維強度圖,隱匿危險物品因為對太赫茲的遮擋或吸收,將在圖像上形成與人體區域的強度對比,操作人員即可發現隱匿物品的位置和形狀。

       圍繞這一太赫茲安檢儀,我單位進行了安檢平臺的設計,該平臺可結合現有的各類安檢設備,通過標準的數據通信協議進行多種設備的單一平臺集成,實現了人物同檢、人證比對、數據存儲和分析等多種功能,并可實現與上級管控部門的數據交換。


技術指標

       太赫茲安檢儀的功能是對配合人員進行人體安檢,發現其攜帶的隱匿危險物品的位置和形狀,以供安檢操作人員進一步判斷。其具體技術指標如下:

分辨率:2cm

檢測視場:1.9m×0.8m

檢測速度:<3s

尺寸:155cm×60cm×95cm

毛重:130kg

環境溫度范圍:-20~40

使用模式:按鍵成像;

電源接口:標準220V電源。

       基于太赫茲安檢儀的安檢系統的功能是對配合人員進行人體安檢、行李安檢、視頻監控、人證比對及其攜帶的可疑液體和可疑物品進行爆炸物檢測,對檢測結果在中控平臺上進行集中顯示,并存儲相關數據,也可根據需要對數據進行上傳和分析。

技術特點

一、技術特點和優勢

       我們采用的太赫茲人體安檢技術具有如下特點。一是具有更高的安全性,本產品采用了被動式探測的方案,完全利用人體自身發出的電磁波,對人體本身完全沒有輻射,對被檢測人體的健康沒有危害。二是具有全面檢測危險物品的功能,太赫茲安檢除了可以探測金屬,也可以探測各類非金屬、膠體、粉末、陶瓷、液體等幾乎各類危險物品,而且對隱匿物品的位置和形狀都做到了直觀顯示,實現了金屬探測器和金屬安檢門所無法實現的功能。三是提供了更文明的安檢方式,采用本技術的安檢場合中被檢測人員不需要接受手工觸摸式的搜索,也不需要脫去衣物,同時檢測的結果也不暴露人體的細節,有效保障了被檢人的隱私。四是具有很高的效率,本技術對單個被檢測人可2-3秒成像,可以達到的檢測通過率為每小時500人左右。

二、國內外情況對比

       國外已形成了幾個有代表性的太赫茲人體安檢產品,如L3公司的ProVision系列產品,美國Microsemi公司的GEN2MobileScan產品等。其中ProVision系列已在歐美多個機場投入使用,占據了一定的市場份額。國內方面太赫茲相關研究起步較晚,有38所、上海理工大學、首都師范大學等多家機構開展了太赫茲人體安檢的相關研究,但目前僅有我單位對外發布了太赫茲安檢儀產品,本產品的技術水平已經達到了國際先進。


預期效益

       太赫茲這種全新的技術手段,解決了傳統技術所無法實現的快速準確探測人體攜帶隱匿危險物品的問題,對于打擊暴恐、報復社會等對社會危害性極強的行為具有重要的意義,其成功應用可形成對犯罪分子的思想震懾,可以從源頭上減少此類案件的發生。太赫茲安檢設備采用了最先進的安檢技術,已經具有了完全取代現有的其他人體安檢設備的技術優勢。從應用地點來說,所有的機場、火車站、汽車站、客運碼頭、大型體育場等設施都可以配備數量與客流量相符合的人體安檢設備,僅在公共交通領域,太赫茲人體安檢設備的潛在市場規模就可達到數十億甚至百億的規模。事實上該設備也可以被運用在政府大樓、學校、醫院、監獄、法院等等各種其他公共設施處,其可見的市場規模估計可在千億元量級。已有多家單位和代理商對該設備表達了強烈的需求。

       太赫茲安檢技術的成功推廣將帶動整條太赫茲產業鏈,包括元器件制造、模塊制造、系統研發、系統集成等一系列上下游產業,極大促進我國太赫茲技術的進步;同時還將極大促進安檢安防行業中各類高新技術的運用,帶動新技術引領的新型公共安全產業。

太赫茲安檢儀投產后,預計到第一年銷售量可達每年30-40臺,實現銷售收入約5000萬元,年利潤預計可達1000萬元以上。


   






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