一种小像素透射多信息融合高速安检识别方法技术

本发明专利技术公开了一种小像素透射多信息融合高速安检系统及其识别方法；由交叉带式高速分拣机和控制交叉带式高速分拣机运行的控制装置组成；交叉带式高速分拣机包括分类装置、输送装置及分拣道口；控制装置包括全方位条形码扫描仪、X光检查装置、光障开关检测子系统、外部图像采集子系统、物理参数采集子系统和主控子系统通信联系，本发明专利技术提供了利用上述小像素透射多信息融合高速安检系统对邮件进行识别的方法，本系统实现了危险品检查仪设备状态的自检功能，具有将有机物、无机物、混合物进行科学区域分割的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到邮政分拣设备系统
，具体地说涉及一种小像素透射多信息融合高速安检系统及其识别方法。
技术介绍
邮政分拣是国家公共安全的重点行业，百姓有意无意邮寄受其知识局限违禁品包裹投入到邮寄流程将对本人及他人生命和国家财产构成一种潜在的威胁，极易造成严重事故。更值得注意的是一些犯罪分子和恐怖分子为达到破坏社会安定的目的，有意邮寄违禁品来“考核”国家公共安全的建设水平更是一种严重的威胁，发生在国内外的恐怖事件已证明了这一点。随着国际反恐形势的不断深化，恐怖分子的破坏手段变得越来越高科技、越来越复杂化，使得国家职能机构应对不暇。采用高科技手段来提高安全检测的准确性、查堵破坏手段的复杂性变得越来越重要。多年来广泛使用的安全检查设备，如磁力针、金属武器检测门、X射线检测仪等，能发现武器和普通炸药等危险品，在安全检查工作中发挥了重要作用。但是，这些设备受原技术条件所限，不尽如人意，漏检失误较多。再加之当今随着科学技术的发展，犯罪分子和恐怖分子也利用高新技术，制造新的武器、爆炸物等。如利用集成电路技术制造的高精密炸弹、塑性炸药及毒品等，上述传统检测手段就无能为力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种小像素透射多信息融合高速安检系统及其识别方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种小像素透射多信息融合高速安检系统，该小像素透射多信息融合高速安检系统由交叉带式高速分拣机和控制交叉带式高速分拣机运行的控制装置组成；所述交叉带式高速分拣机包括输送装置、分类装置及分拣道口；所述控制装置按时间序列分别读取邮件的条码、邮件面单信号，接收和处理分拣信号；输送装置采用交叉带小车在固定轨道上运行的输送方式，运载着待分拣的邮件鱼贯通过控制装置；控制装置识别邮件条形码的信息，向分类装置发送邮件的分拣指令，并对邮件进行分类；分类装置根据控制装置发出的分拣指令，改变邮件在输送装置上运行的方向；交叉带小车按照分类装置的指令将邮件送达到指定的分拣道口处，小车托盘倾斜邮件滑下轨道台车进入分拣道口；所述控制装置包括用于处理接收到的信息并发出指令信息的主控子系统、接收小车托盘的“车到”信号以及“高包裹”判别信号的光障开关检测子系统、采集邮件外部形状图像信息的外部图像采集子系统、扫描邮件并获取邮件地藉信息的全方位条形码扫描仪、识别邮件包裹的内部物质属性的X光检查装置、采集邮件放射性指标数据、挥发性指标数据的物理参数采集子系统；所述X光检查装置为可以发出和接收两种能级的双能量的X光检查装置，所述全方位条形码扫描仪、X光检查装置、光障开关检测子系统、外部图像采集子系统、物理参数采集子系统与主控子系统通信联系；所述光障开关检测子系统监测“车到”和“高包裹”信号，并发送给主控子系统作为整个系统的周期控制启动信号；邮件鱼贯通过全方位条形码扫描仪，全方位条形码扫描仪按时间序列分别读取邮件的条形码、邮件面单信号，对载物小车身份识别；所述外部图像采集子系统监测采集邮件外部形状图像信息；物理参数采集子系统采用有效原子序数物质分类计算对被检目标实现定性识别，获取放射性指标数据和挥发性指标数据，实现ppM级气味识别；所述X光检查装置识别邮件包裹的内部物质属性，对被检目标进行线扫描透照图像获取；所述主控子系统对外部形状图像信号、原始X射线阵列信号进行数字化图形图像处理，并由物质分类实验建立材料分类区域及分类阈值，界定有机物、无机物、混合物，分辨出被检包裹内部物质的属性。作为对上述技术方案的改进，所述主控子系统包括由若干个电脑组成的用于处理和显示X光图像的X光检查工作站，一台电脑组成的用于实现系统总体控制以及外部图像和其它物理参数采集的主控工作站，一台电脑组成的负载X光透照数据采集、以及与主控工作站通信实现控制流程、并且控制X光检查工作站工作的X光透照控制工作站，所述主控工作站、X光检查工作站、X光透照控制工作站通过局域网相连接。作为对上述技术方案的改进，所述X光检查装置包括X射线发生器和L形的X射线接收器，该X光检查装置安装在条形码扫描仪后部，X射线发生器位于输送装置的底部，L形的X射线接收器位于输送装置的顶部；所述X光检查装置与X光透照控制工作站连接。作为对上述技术方案的改进，所述物理参数采集子系统包括γ中子检测仪、识别简单和复杂气味的、毫秒级响应时间的电子鼻气味传感器，该电子鼻气味传感器为PID光离子传感器，对待检测邮件进行气体检测；该γ中子检测仪检测邮件中是否含有射线。作为对上述技术方案的改进，所述光障开关检测子系统包括光障开关；所述外部图像采集子系统包括工业数字相机，所述工业数字相机内置CCD传感器。本专利技术并提供了一种利用上述小像素透射多信息融合高速安检系统对邮件进行识别的方法，其特征在于，该识别方法的步骤是：S1、采用双能量的X光检查装置对邮件检测，得到被扫描邮件的平均原子数；S2、将物质分类，设Z为物质的原子序数，根据定义，当1＜Z≤10时，为有机物，当Z＞20时，为无机物，当10＜Z≤20时为混合物；Z＝10和Z＝20分别为有机物与混合物、无机物与混合物的边界；S3、根据有效原子序数计算公式找到边界物质，该有效原子序数计算公式：Zeff=(ΣwiZi4)4---(1)]]>式中:wi为化合物质种类当量个数；为物质的原子序数。根据上式，计算得到碳化硅的有效原子序数大约等于10，钛六铝四钒的有效原子序数大约等于20，这样我们就拿碳化硅和钛六铝四钒代替有机物与无机物的两个边界；不同物质的质量吸收系数不同，X射线所能穿透的最大厚度也不同，有如下关系：tx=ρFe·(μ/ρ)Fe·tFeρx·(μ/ρ)x---(2)]]>当双能量的X光检查装置穿透率为为22mm钢板时，在100KeV时，(μ/ρ)Fe＝0.3713(μ/ρ)Al＝0.1704(μ/ρ)Si＝0.1835(μ/ρ)C＝0.1514(μ/ρ)V＝0.2877(μ/ρ)Ti＝0.21ρFe＝7.874ρAl＝2.699ρSi＝2.330ρC＝1.7ρV＝6.11ρTi＝4.450可以计算出碳化硅和钛六铝四钒的最大穿透厚度分别为108mm和36mm；S4、将实验数据用曲线专家分别进行拟合得到两条边界曲线及其数学模型；混合物与无机物的边界曲线数学模型为：T(x2)＝-50587+26.8056·x2-0.00463·x22+3.7233·10-7·x23-1.1318·10-11·x24(3)混合物与有机物的边界曲线数学模型为：S(x4)＝-16403+9.6105·x4-0.00143·x42+1.06446·10-7·x43-3.055·10-12·x44(4)S5、计算物质的有效原子序数和密度；S6、双能量的X光检查装置的分类探测信号分析；A1、透射信号，对于透射图像，探测信号与光电效应和散射都有关，有如下方程：T(x,y)=∫dEN(E)e-{∫dz′μt(x′,y′,z′,E)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小像素透射多信息融合高速安检系统，其特征在于：该小像素透射多信息融合高速安检系统由交叉带式高速分拣机和控制交叉带式高速分拣机运行的控制装置组成；所述交叉带式高速分拣机包括输送装置、分类装置及分拣道口；所述控制装置按时间序列分别读取邮件的条码、邮件面单信号，接收和处理分拣信号；输送装置采用交叉带小车在固定轨道上运行的输送方式，运载着待分拣的邮件鱼贯通过控制装置；控制装置识别邮件条形码的信息，向分类装置发送邮件的分拣指令，并对邮件进行分类；分类装置根据控制装置发出的分拣指令，改变邮件在输送装置上运行的方向；交叉带小车按照分类装置的指令将邮件送达到指定的分拣道口处，小车托盘倾斜邮件滑下轨道台车进入分拣道口；所述控制装置包括用于处理接收到的信息并发出指令信息的主控子系统、接收小车托盘的“车到”信号以及“高包裹”判别信号的光障开关检测子系统、采集邮件外部形状图像信息的外部图像采集子系统、扫描邮件并获取邮件地藉信息的全方位条形码扫描仪、识别邮件包裹的内部物质属性的X光检查装置、采集邮件放射性指标数据、挥发性指标数据的物理参数采集子系统；所述X光检查装置为可以发出和接收两种能级的双能量的X光检查装置，所述全方位条形码扫描仪、X光检查装置、光障开关检测子系统、外部图像采集子系统、物理参数采集子系统与主控子系统通信联系；所述光障开关检测子系统监测“车到”和“高包裹”信号，并发送给主控子系统作为整个系统的周期控制启动信号；邮件鱼贯通过全方位条形码扫描仪，全方位条形码扫描仪按时间序列分别读取邮件的条形码、邮件面单信号，对载物小车身份识别；所述外部图像采集子系统监测采集邮件外部形状图像信息；物理参数采集子系统采用有效原子序数物质分类计算对被检目标实现定性识别，获取放射性指标数据和挥发性指标数据，实现ppM级气味识别；所述X光检查装置识别邮件包裹的内部物质属性，对被检目标进行线扫描透照图像获取；所述主控子系统对外部形状图像信号、原始X射线阵列信号进行数字化图形图像处理，并由物质分类实验建立材料分类区域及分类阈值，界定有机物、无机物、混合物，分辨出被检包裹内部物质的属性。...

【技术特征摘要】
1.一种小像素透射多信息融合高速安检系统，其特征在于：该小像素透射多信息融合高速安检系统由交叉带式高速分拣机和控制交叉带式高速分拣机运行的控制装置组成；所述交叉带式高速分拣机包括输送装置、分类装置及分拣道口；所述控制装置按时间序列分别读取邮件的条码、邮件面单信号，接收和处理分拣信号；输送装置采用交叉带小车在固定轨道上运行的输送方式，运载着待分拣的邮件鱼贯通过控制装置；控制装置识别邮件条形码的信息，向分类装置发送邮件的分拣指令，并对邮件进行分类；分类装置根据控制装置发出的分拣指令，改变邮件在输送装置上运行的方向；交叉带小车按照分类装置的指令将邮件送达到指定的分拣道口处，小车托盘倾斜邮件滑下轨道台车进入分拣道口；所述控制装置包括用于处理接收到的信息并发出指令信息的主控子系统、接收小车托盘的“车到”信号以及“高包裹”判别信号的光障开关检测子系统、采集邮件外部形状图像信息的外部图像采集子系统、扫描邮件并获取邮件地藉信息的全方位条形码扫描仪、识别邮件包裹的内部物质属性的X光检查装置、采集邮件放射性指标数据、挥发性指标数据的物理参数采集子系统；所述X光检查装置为可以发出和接收两种能级的双能量的X光检查装置，所述全方位条形码扫描仪、X光检查装置、光障开关检测子系统、外部图像采集子系统、物理参数采集子系统与主控子系统通信联系；所述光障开关检测子系统监测“车到”和“高包裹”信号，并发送给主控子系统作为整个系统的周期控制启动信号；邮件鱼贯通过全方位条形码扫描仪，全方位条形码扫描仪按时间序列分别读取邮件的条形码、邮件面单信号，对载物小车身份识别；所述外部图像采集子系统监测采集邮件外部形状图像信息；物理参数采集子系统采用有效原子序数物质分类计算对被检目标实现定性识别，获取放射性指标数据和挥发性指标数据，实现ppM级气味识别；所述X光检查装置识别邮件包裹的内部物质属性，对被检目标进行线扫描透照图像获取；所述主控子系统对外部形状图像信号、原始X射线阵列信号进行数字化图形图像处理，并由物质分类实验建立材料分类区域及分类阈值，界定有机物、无机物、混合物，分辨出被检包裹内部物质的属性。2.根据权利要求1所述的小像素透射多信息融合高速安检系统，其特征在于：所述主控子系统包括由若干个电脑组成的用于处理和显示X光图像的X光检查工作站，一台电脑组成的用于实现系统总体控制以及外部图像和其它物理参数采集的主控工作站，一台电脑组成的负载X光透照数据采集、以及与主控工作站通信实现控制流程、并且控制X光检查工作站工作的X光透照控制工作站，所述主控工作站、X光检查工作站、X光透照控制工作站通过局域网相连接。3.根据权利要求1所述的小像素透射多信息融合高速安检系统，其特征在于：所述X光检查装置包括X射线发生器和L形的X射线接收器，该X光检查装置安装在条形码扫描仪后部，X射线发生器位于输送装置的底部，L形的X射线接收器位于输送装置的顶部；所述X光检查装置与X光透照控制工作站连接。4.根据权利要求1所述的小像素透射多信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：原培新，刘泽明，代凤祥，谭俊，柴正，
申请(专利权)人：东北大学，沈阳信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：辽宁;21