检测受保护的访问区域中个体携带的未授权物体或物质的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检测受保护的访问区域中个体所携带的未授权物体或物质的设备，其特征在于所述设备包括：至少两个柱子，一起定义了待检查的个体可以通过通道进行传输的通道；分布在所述两个柱子中的绕组，适于发射磁检测场并适于检测当个体经由所述两个柱子之间的通道行进时而引起的所述磁检测场的扰动；被布置在所述两个柱子中的微波发送器/接收器装置；以及分析装置，适于分析来自接收器绕组的信号，以检测经由所述两个柱子之间形成的所述通道进行传输的个体所携带的金属物体的存在性，分析来自微波接收器的信号以检测经由所述通道进行传输的个体所携带的介电材料的存在性，并且建立检测到的金属物体与介电材料之间存在的空间相关性。

Equipment and methods for detecting unauthorized objects or substances carried by individuals in protected access areas

The invention relates to a device for detecting unauthorized objects or substances carried by individuals in a protected access area, which is characterized by: at least two columns together defining channels through which individuals to be examined can transmit; windings distributed in the two columns are suitable for launching magnetic detection fields and for detecting when individuals pass through the said two columns. The perturbation of the magnetic detection field caused by the passage between the two pillars when traveling; the microwave transmitter/receiver device arranged in the two pillars; and the analysis device adapted to analyze signals from the receiver windings to detect the existence of metal objects carried by individuals transmitting through the passage formed between the two pillars, and to analyze the metal objects from micro-elements. The signal of the wave receiver detects the existence of the dielectric material carried by the individual transmitting through the channel, and establishes the spatial correlation between the detected metal object and the dielectric material.

【技术实现步骤摘要】
检测受保护的访问区域中个体携带的未授权物体或物质的设备和方法
本专利技术涉及被设计为用于检测受保护的访问区域中未授权物体或物质的检测器领域。
技术介绍
今天，似乎有必要高度可靠地控制在敏感区域内或外部引入或取出特定产品(例如但不仅仅是爆炸性材料)的尝试。这里提出的问题涵盖了非常广泛的情况，其中特别且非限制性地包括将产品带入受保护区域(例如商店，学校，火车站，公共或私人机构)的尝试，或试图将产品带到限定的周界之外，例如在公司偷盗或受保护场所的情况下。多年来，特别地已经提出了基于感应绕组的安检门。这些设备的一般结构和一般操作对技术人员是公知的。本质上，发送器绕组生成磁场，并且接收器绕组检测由于正传输通过门检测器的个体所携带的金属物体而引起的该磁场的扰动。在文献EP1750147和EP1892542中公开了这种安检门的示例。多年来，已开发人体扫描仪以检测隐藏在进入保护区的个体衣服下的武器、爆炸物等。所有这些系统都利用基于对由被检查个体的身体所调制或发射的辐射能量的检测的技术。以这种方式使用的辐射能量包括X射线、微波、毫米波、红外光、太赫兹波以及超声波。在文献EP2202700中描述了人体扫描仪的示例。尽管使用了几种类型的辐射能量和成像几何形状，但所有这些人体扫描仪的原理是创建个体的电子图像，在该电子图像上个体的衣服是透明的。然后，该图像显示在监视器上并由操作员查看，以便后者确定该个体是否携带目标物体。为此，在对目标物体的检测中进行训练的操作员必须能够确定人体扫描仪识别的那些物体是否与人体解剖结构相对应，是否与授权物体(如打火机，手帕或其他物品)对应，或者与目标物体(如武器或爆炸物)对应。因此，申请人提出了包括框架的设备，该框架包括由矩形板以台阶形式的形成的支撑基座，其平面上表面包括设计或印刷以及意图接收和定位由鞋覆盖的个体的单只脚的止动件、容纳了检测装置的两个对称侧板、以及信息模块。该设备的示例在文献FR2860631、EP1574879、FR2889338以及FR2911212中被公开。在所提到的文献中描述的检测装置可以通过以下形成：用于检测金属的绕组，用于抽出蒸汽或痕量颗粒(例如毒品或爆炸物)的取样装置(例如，以吸嘴的形式)，基于核磁共振的分析装置(包括例如亥姆霍兹线圈，或者复合阻抗分析装置或放射性辐射检测器)。所有这些已知的设备已经提供了很好的服务。但今天证明有必要考虑更精确的检测。特别是，今天存在控制进入公共场所(例如体育场和大型剧院)的问题，或者流入率必须是每小时数百人(高达1000人/小时)。操作人体扫描仪要求每个人静止几秒钟，以允许微波换能器(transducer)读取和分析通过测量获得的信号。可以实现的速率虽然可以接受，例如用于机场控制，但是非常低并且完全不足以用于公共应用。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出一种新颖的检测装置，以用于改进对可能由个体携带的目标物体的检测。本专利技术的目的特别是提出一种检测装置，无论欺骗性物体固定在个体身上的部位如何，更确切地说，无论是在身体的前面、身体的后面、或身体的一部分、或甚至这些布置的组合，该检测装置都是有效的。本专利技术的另一个目的是提出一种系统，该系统允许对飞行中的个人进行读取或检查，以确定其身体的周界是否自由，或者其是否携带叠置的金属和/或介电物体。根据本专利技术，这些目的通过包括以下的设备来实现：-至少两个柱子，其一起定义了待检查的个体可以通过通道进行传输的通道，-分布在所述两个柱子中的绕组，其适于发射磁检测场并适于检测当个体通过所述两个柱子之间的通道行进时而引起的所述磁检测场的扰动，-微波发送器/接收器装置，其被布置在所述两个柱子中，以及-分析装置，其适于：分析来自接收器绕组的信号，以检测通过所述两个柱子之间形成的所述通道进行传输的个体所携带的金属物体的存在性；分析来自微波接收器的信号，以检测通过所述通道进行传输的个体所携带的介电材料的存在性，所述来自微波接收器的信号对应于从一个柱子传输到相对柱子的信号，并且对应于从一个柱子反射到该相同柱子的信号；并且建立检测到的金属物体与介电材料之间存在的空间相关性。与要求待检查的每个人静止的人体扫描仪相比，根据本专利技术的系统执行分析，该分析使用人相对于感应和微波发送器和接收器的柱子的移动作为对其周界的“空间扫描”，因此解决了对高速率的需求。本专利技术还涉及一种借助于上述设备来检测个体所携带的欺骗性物体的方法。附图说明本专利技术的其他特征、目的和优点从以下详细描述中并关于通过非限制性示例给出的附图更清楚地显现，在附图中：图1示出了根据本专利技术的设备的透视图，图2通过示意性地示出被布置在设备的两个柱子中的微波发送器/接收器装置的定位而示出了相同的设备，图3示出了由根据本专利技术的设备发射的微波束的示意性垂直视图，图4a以平面图示意性地示出了来自位于柱子上的发送器的在位于相对柱子上的接收器的方向上的微波发射，并且图4b示出了在个体拦截微波束之前在接收器上接收到的信号，图5a示出了当个体拦截微波束时的类似视图，并且图5b示出了朝向发送器换能器/接收器反射的信号，图6以平面图示意性地示出了当每个发送器换能器适于在若干接收器换能器的方向上进行发射并且对称地每个接收器换能器适于接收由若干发送器换能器发射的所述束时，在发送器换能器和接收器换能器之间可能发生的相互作用，图7a以平面图示意性地示出了在个体经由通道进行传输并且在前侧携带欺骗性物体的情况下的发射/接收微波，图7b示意性地示出了经由该物体所传输的信号，其特征在于特定的时间延迟和衰减，并且图7c示出了在另一对微波换能器之间在空气中所传输的信号，图8a以平面图示意性地示出了在个体经由通道进行传输并且在后侧携带欺骗性物体的情况下的发射/接收微波，图8b示意性地示出了经由该物体所传输的信号，其特征在于特定的时间延迟和衰减，而图8c示意性地示出了在个体上被反射的信号，其特征在于特定的时间延迟，图9a以平面图示意性地示出了在个体经由通道进行传输并且在前侧，但是偏向一侧携带欺骗性物体的情况下的发射/接收微波，并且图9b示意性地示出了经由该物体所传输的信号，其特征在于特定的时间延迟和衰减，而图9c示意性地示出了在个体上被反射的信号，其特征在于特定的时间延迟，并且图9d示意性地示出了在欺骗性物体上的一部分和在个体的身体上的另一部分的反射双重回波，各自的特征在于特定的时间延迟和衰减，图10a示出了类似于图9a的情况，欺骗性物体被携带在个体的相对侧上，并且图10b，10c和10d分别示出了发射信号，个体上的反射信号以及类似于图9b，9c和9d的双重回波，图11a以平面图示意性地示出了在个体经由通道进行传输并且横向携带欺骗性物体的情况下的发射/接收微波，图11b示意性地示出了在个体上被反射的信号，其特征在于特定的时间延迟，并且图11c示意性地示出了欺骗性物体上的一部分和个体的身体上的另一部分的反射双重回波，各自的特征在于特定的时间延迟和衰减，图12示意性地示出了用于通过微波换能器确定借助于绕组检测金属物体和介电物体之间的空间相关性的方法的流程图，图13a示意性地示出了在两个柱子上在同一水平面成对分布的4个换能器，这是由于位于每个柱子的输入端上的换能器，和位于输出端上的换能器而引起的，并且图13b示出了这本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旨在用于检测受保护的访问区域中个体所携带的未授权物体或物质的设备，其特征在于，所述设备包括：‑至少两个柱子(10，20)，其一起定义了待检查的个体能够传输通过的通道(30)，‑分布在所述两个柱子(10，20)中的绕组(110，120)，适于发射磁检测场并适于检测当个体经由所述两个柱子之间的通道行进时所引起的所述磁检测场的扰动，‑微波发送器/接收器装置(210，220)，其被布置在所述两个柱子(10，20)中，以及‑分析装置(40)，其适于：分析来自接收器绕组(110，120)的信号，以检测经由所述两个柱子(10，20)之间形成的所述通道进行传输的个体所携带的金属物体的存在性；分析来自微波接收器(210Rx，220Rx)的信号，以检测经由所述通道进行传输的个体所携带的介电材料的存在，所述来自微波接收器(210Rx，220Rx)的信号对应于从一个柱子传输到相对柱子的微波信号，并且对应于从一个柱子反射到该相同柱子的微波信号；并且建立检测到的所述金属物体与所述介电材料之间存在的空间相关性。

【技术特征摘要】
2017.10.13 FR 17596121.一种旨在用于检测受保护的访问区域中个体所携带的未授权物体或物质的设备，其特征在于，所述设备包括：-至少两个柱子(10，20)，其一起定义了待检查的个体能够传输通过的通道(30)，-分布在所述两个柱子(10，20)中的绕组(110，120)，适于发射磁检测场并适于检测当个体经由所述两个柱子之间的通道行进时所引起的所述磁检测场的扰动，-微波发送器/接收器装置(210，220)，其被布置在所述两个柱子(10，20)中，以及-分析装置(40)，其适于：分析来自接收器绕组(110，120)的信号，以检测经由所述两个柱子(10，20)之间形成的所述通道进行传输的个体所携带的金属物体的存在性；分析来自微波接收器(210Rx，220Rx)的信号，以检测经由所述通道进行传输的个体所携带的介电材料的存在，所述来自微波接收器(210Rx，220Rx)的信号对应于从一个柱子传输到相对柱子的微波信号，并且对应于从一个柱子反射到该相同柱子的微波信号；并且建立检测到的所述金属物体与所述介电材料之间存在的空间相关性。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述分析装置(40)相对于参考来执行对接收到的微波信号的延迟和幅度的分析。3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备，其特征在于，所述分析装置(40)执行接收器上接收到的微波信号与表示空隙中的传输和/或身体上的反射的参考信号的比较。4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述分析装置(40)在检测到间隙大于所接收到的微波信号和参考之间的阈值的情况下生成警报。5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述微波发送器/接收器装置(210，220)包括在每个柱子(10，20)上垂直分布的若干微波换能器。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，两个相邻的微波发送器/接收器(210，220)之间的垂直间隙在2和10cm之间。7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述微波换能器(210，220)在5和90GHz之间，有利地在10GHz和30GHz之间，并且最优选地在12和20GHz之间的频率范围内进行操作。8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，位于柱子(10)上的不同微波换能器(210，220)分别被同轴定位到位于相对柱子(20)上的相对换能器。9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，每个微波换能器(210，220)适于作为发送器或作为接收器或作为发送器和接收器而可替换地工作。10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，每个微波发送器(210Tx，220Tx)适于在所述相对柱子上的同轴微波接收器(210Rx，220Rx)的方向上以及在与该同轴相对换能器相邻的换能器的方向上进行发射。11.根据权利要求1至10中任一项所述的设备，其特征在于，每个接收器(210Rx，220Rx)适于从位于所述相对柱子上的同轴发送器(210Tx，220Tx)以及从与该相对同轴发送器换能器相邻的换能器进行接收。12.根据权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述分析装置(40)适于执行以下功能中的至少一个：-测量位于两个相对柱子(10，20)上的同轴发送器(210Tx，220TX)和接收器(210Rx，220Rx)中的每个配对之间的微波的直接传输的延迟和幅度，-测量位于柱子(10，20)上的每个发送器(210Tx，220TX)与接收器(210Rx，220Rx)之间的微波的倾斜传输的延迟和幅度，所述接收器构成了位于与所述发送器同轴的相对柱子上的接收器，-测量由每个发送器换能器(210Tx，220TX)发射的、并通过个体的身体或通过由该个体携带的欺骗性物质朝向形成接收器(210Rx，220Rx)的相同换能器或朝向构成后者的接收器(210Rx，220Rx)被反射的微波波的延迟和幅度，-检测通过欺骗性物质和个体的身体被反射的微波波的双重回波的存在，-将直接传输的微波波与空隙中的传输参考值进行比较，并在检测到延迟大于阈值并且幅度对应于延迟和衰减微波的一系列物质时传输警报，-将直接传输的微波波与在相邻换能器上传输的微波进行比较，并在间隙大于在不同信号之间检测到的阈值的情况下生成警报，-将倾斜的微波波与空隙中的参考值进行比较，并在检测到延迟大于阈值并且幅度对应于表示延迟和衰减微波的物质的预先确定的范围时生成警报，-将倾斜传输的微波波与直接传输的相邻微波波进行比较，并在间隙大于在不同信号之间检测到的阈值的情况下生成警报，-将检测到的双重回波与空隙中的传输值进行比较，并在检测到延迟大于两个回波的峰值之间的阈值且幅度大于阈值的情况下生成警报，-分析相同接收器换能器(210，220)上的信号的演变时序，分别在接收器换能器(210，220)前后接收到的信号之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·曼内斯基，
申请(专利权)人：亚历山大·曼内斯基，
类型：发明
国别省市：意大利,IT