非接触式安全检查系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种非接触式安全检查系统及方法，系统包括：激光源(1)，用于将探测光线(11)穿过容器(3)或包装物并投射到其包含的被检物体(4)上；光学收集器件，用于收集探测光线(11)在被检物体(4)上的激发光；光谱分析器(8)，用于对激发光的拉曼光谱特征进行分析，以确定被检物体(4)的特性；和遮挡装置，用于阻止探测光线(11)在容器(3)或包装物上的激发光至少部分地进入光学收集器件的感应区域。本发明专利技术有效地减少了探测光线在所述容器或包装物上的激发光进入收集光路的可能性，显著的降低了对被检物体的光谱信号的干扰，并且不要求探测光线远离收集光路，进而也降低了对探测光线和收集光路的设置位置的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及安全检查领域，尤其涉及一种非接触式安全检查系统及方法。
技术介绍
当用波长比试样粒径小得多的单色光照射气体、液体或透明试样时，大部分的光会按原来的方向透射，而一小部分则按不同的角度散射开来，产生散射光。在垂直方向观察时，除了与原入射光有相同频率的瑞利散射外，还有若干条对称分布的很弱的、且与入射光频率发生位移的拉曼谱线，这种现象称为拉曼散射效应。由于拉曼谱线的数目、位移的大小、谱线的长度直接与试样分子振动或转动能级有关，因此通过对拉曼光谱的研究能够得到有关分子振动或转动的信息。拉曼光谱分析技术是一种以拉曼散射效应为基础的非接触式光谱分析技术，它能对物质的成分进行定性、定量分析。因此该技术已被应用到多个
，例如物质鉴定、安全检查等。基于拉曼光谱分析技术，目前已出现了用于安全检查领域的拉曼光谱仪。该拉曼光谱仪主要包括激光器、外光路系统、光谱仪三大部分，激光器发出的激发光经过外光路打到被测样品，产生拉曼激发光后，经过外光路系统传输到光谱仪。这种拉曼光谱仪在检测中存在如下问题：当激光束照射在内部有内容物的容器或包装物上时，在容器或包装物表面附近的照射区域(B)，可能会有激发出的荧光后向传播，这些荧光可以被收集光学单元的收集，进而进入光谱仪，经实验证明这些荧光会对真正的信号探测造成比较明显的干扰，影响检测结果。目前已知的解决手段是Cobalt公司的解决方案。如图1所示，激光器a20发出激光束a24，该激光束a24入射到内装有作为被测物的不明液体a14的容器a12上，并进入不明液体a14内激发出拉曼散射。收集光学器件通过收集光路a29对不明液体a14中的取样区域a28进行拉曼激发光的收集，再将收集到的光线传递给光谱分析器直到数据处理器。该方案的主要技术手段是使拉曼散射光的收集光路a29不包括激光束的投射区域a26，换句话说，就是使入射光路a24与容器壁的交点同拉曼散射光路与容器壁的交点分离。这种方式能够有效地减少进入到收集光路的荧光，但减少的程度与收集光路与投射区域之间的位置关系存在关联，如果两者较为接近则可能增加收集到容器所激发的荧光的几率。另一方面，这种方式对激发束和收集光路的设置位置有要求，因此对安全检查设备的结构设计也造成了一定程度的限制，导致系统尺寸增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种非接触式安全检查系统及方法，能够有效地减少探测光线在容器或包装物上的激发光进入收集光路的可能性，降低对探测光线和收集光路的设置位置的要求。为实现上述目的，本专利技术提供了一种非接触式安全检查系统，包括：激光源，用于将探测光线穿过容器或包装物并投射到所述容器或包装物包含的被检物体上；光学收集器件，用于收集所述探测光线在所述被检物体上的激发光；光谱分析器，用于对所述光学收集器件收集到的激发光的光谱特征进行分析，以确定所述被检物体的特性；和遮挡装置，用于阻止所述探测光线在所述容器或包装物上的激发光至少部分地进入所述光学收集器件的感应区域。进一步的，所述遮挡装置设置在所述容器或包装物外侧。进一步的，所述遮挡装置贴近设置在所述容器或包装物的外侧表面。进一步的，所述遮挡装置包括遮光挡板，所述遮光挡板向远离所述容器或包装物的方向的延伸面与所述光学收集器件的感应区域不相交。进一步的，所述激光源设置在所述光学收集器件所定义的预设收集光路的外侧。进一步的，所述探测光线在所述容器或包装物上的照射区域位于所述光学收集器件所定义的预设收集光路内。进一步的，所述激光源包括一个或多个，能够向所述容器或包装物投射多条探测光线，在所述容器或包装物外侧靠近每条探测光线的位置均设有所述遮挡装置。进一步的，所述遮挡装置包括截面呈扇环形的第一遮光挡板，每条探测光线对应的第一遮光挡板形成非闭合的环形。进一步的，所述激光源能够向所述容器或包装物投射封闭几何形状的探测光线，在所述容器或包装物外侧靠近所述封闭几何形状的探测光线的位置设有封闭几何形状的所述遮挡装置。进一步的，所述遮挡装置包括闭合环形的第二遮光挡板。进一步的，所述探测光线在所述容器或包装物上的激发光的光谱特性比所述探测光线在所述被检物体上的激发光的光谱特性更强。进一步的，所述光谱分析器包括拉曼光谱分析器，用于对所述光学收集器件收集到的散射光的拉曼光谱特征进行分析。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于拉曼光谱检测的非接触式安全检查方法，包括：引导探测光线穿过容器或包装物并投射到所述容器或包装物包含的被检物体上；通过光学收集器件收集所述探测光线在所述被检物体上的激发光；对所述光学收集器件收集到的激发光的光谱特征进行分析，以确定所述被检物体的特性；其中，通过设置的遮挡装置阻止所述探测光线在所述容器或包装物上的激发光至少部分地进入所述光学收集器件的感应区域。进一步的，所述引导探测光线穿过容器或包装物并投射到所述容器或包装物包含的被检物体上的操作具体为：引导来自所述光学收集器件所定义的预设收集光路的外侧的激光源的探测光线穿过容器或包装物并投射到所述容器或包装物包含的被检物体上。进一步的，所述探测光线在所述容器或包装物上的照射区域位于所述光学收集器件所定义的预设收集光路内。进一步的，所述引导探测光线穿过容器或包装物并投射到所述容器或包装物包含的被检物体上的操作具体为：引导来自激光源投射的多条探测光线或封闭几何形状的探测光线穿过容器或包装物并投射到所述容器或包装物包含的被检物体上。进一步的，所述探测光线在所述容器或包装物上的激发光的光谱特性比所述探测光线在所述被检物体上的激发光的光谱特性更强。进一步的，所述对所述光学收集器件收集到的激发光的光谱特征进行分析的操作具体为：对所述光学收集器件收集到的散射光的拉曼光谱特征进行分析。基于上述技术方案，本专利技术通过设置遮挡装置来阻止探测光线在所述容器或包装物上的激发光至少部分地进入所述光学收集器件的感应区域，有效地减少了探测光线在所述容器或包装物上的激发光进入收集光路的可能性，显著的降低了对被检物体的光谱信号的干扰，并且不要求探测光线远离收集光路，进而也降低了对探测光线和收集光路的设置位置的要求。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有的非接触式安全检查系统的原理示意图。图2为非接触式安全检查系统的一实施例的原理示意图。图3为图2中圆圈部分的放大图。图4为非接触式安全检查系统的另一实施例的原理示意图。图5为图4实施例的A-A切面的示意图。图6为非接触式安全检查系统的又一实施例的切面示意图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。如图2所示，为非接触式安全检查系统的一实施例的原理示意图。结合图3所示的放大示意图，本实施例中的非接触式安全检查系统包括：激光源1、光学收集器件、光谱分析器8和遮挡装置。其中，激光源1用于将探测光线11穿过容器3或包装物并投射到所述容器3或包装物包含的被检物体4上，换句话说激光源1将探测光线11投射到包含有被检物体4的容器或包装物上，以使得探测光线11穿过容器3或包装物进入被检物体4。光学收集器件用于收集所述探测光线11在所述被检物体4上的激发光。光学收集器件定义了从被检物体4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非接触式安全检查系统，包括：激光源(1)，用于将探测光线(11)穿过容器(3)或包装物并投射到所述容器(3)或包装物包含的被检物体(4)上；光学收集器件，用于收集所述探测光线(11)在所述被检物体(4)上的激发光；光谱分析器(8)，用于对所述光学收集器件收集到的激发光的光谱特征进行分析，以确定所述被检物体(4)的特性；和遮挡装置，用于阻止所述探测光线(11)在所述容器(3)或包装物上的激发光至少部分地进入所述光学收集器件的感应区域。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式安全检查系统，包括：激光源(1)，用于将探测光线(11)穿过容器(3)或包装物并投射到所述容器(3)或包装物包含的被检物体(4)上；光学收集器件，用于收集所述探测光线(11)在所述被检物体(4)上的激发光；光谱分析器(8)，用于对所述光学收集器件收集到的激发光的光谱特征进行分析，以确定所述被检物体(4)的特性；和遮挡装置，用于阻止所述探测光线(11)在所述容器(3)或包装物上的激发光至少部分地进入所述光学收集器件的感应区域。2.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中，所述遮挡装置设置在所述容器(3)或包装物外侧。3.根据权利要求2所述的非接触式安全检查系统，其中，所述遮挡装置贴近设置在所述容器(3)或包装物的外侧表面。4.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中，所述遮挡装置包括遮光挡板(5)，所述遮光挡板(5)向远离所述容器(3)或包装物的方向的延伸面与所述光学收集器件的感应区域不相交。5.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中，所述激光源(1)设置在所述光学收集器件所定义的预设收集光路(9)的外侧。6.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中，所述探测光线(11)在所述容器(3)或包装物上的照射区域(B)位于所述光学收集器件所定义的预设收集光路(9)内。7.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中，所述激光源(1)包括一个或多个，能够向所述容器(3)或包装物投射多条探测光线(11)，在所述容器(3)或包装物外侧靠近每条探测光线(11)的位置均设有所述遮挡装置。8.根据权利要求7所述的非接触式安全检查系统，其中，所述遮挡装置包括截面呈扇环形的第一遮光挡板(51)，每条探测光线(11)对应的第一遮光挡板(51)形成非闭合的环形。9.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中，所述激光源(1)能够向所述容器(3)或包装物投射封闭几何形状的探测光线(22)，在所述容器(3)或包装物外侧靠近所述封闭几何形状的探测光线(22)的位置设有封闭几何形状的所述遮挡装置。10.根据权利要求9所述的非接触式安全检查系统，其中，所述遮挡装置包括闭合环形的第二遮光挡板(52)。11.根据权利要求1所述的非接触式安全检查系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安凯，王红球，易裕民，刘海辉，张建红，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11