组合成像以及痕迹检测检查系统和方法技术方案

描述了用于成像以及化学上识别违禁物的系统和方法。在一方面，提供一种用于定位以及识别对象上的违禁物的方法。该方法包括利用多个成像传感器扫描对象以收集辐射测量数据（３０２），利用痕迹检测传感器（３０４）来从位于对象上和／或位于对象附近的化学蒸汽和粒子收集化学数据，以及融合收集的辐射测量数据以及收集的化学数据以生成违禁品的位置以及违禁品（３０６）的化学组分的概率中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
此处描述的实施例一般涉及旅客检查系统，尤其是能够成像和化学上识别违禁品的旅客检查系统以及其操作方法。
技术介绍
从2001年9月11日事件以来，国土安全部明显地加强了美国机场安全。这样 的安全工作包括就包括易爆材料的违禁品筛查旅客以及随身物品袋和行李。至少一些已知的安全扫描系统利用X-射线透射技术来定位潜在的威胁。例如， 利用X-射线扫描仪的系统广泛用于世界各地的机场的旅客以检测对航空安全造成威胁的 武器和/或爆炸物。这些系统利用X-射线源以及相对的检测器，该检测器检测穿过人的 X-射线辐射(人位于源和检测器之间)。进一步，至少一些已知的安全扫描系统利用痕迹检测(trace detection)系统以识 别潜在威胁物的化学组分。例如，利用化学检测器的系统能够用于检测也能对航空安全 造成威胁的违禁品，例如爆炸物。该系统能够利用检测器来检测来自气流中的感兴趣的 分子的存在，该气流携带着来自人的皮肤的这样的分子。至少一些已知的扫描系统能够检测违禁品，例如武器以及爆炸物。但是，需要 一种能够定位潜在违禁品以及通过其化学组分识别违禁品的系统。
技术实现思路
一方面，提供一种定位以及识别对象上的违禁品的方法。该方法包括利用多个 成像传感器扫描对象以收集辐射测量(radiometric)数据，利用痕迹检测传感器从位于对 象上或位于对象附近的化学蒸汽和粒子收集化学数据，以及融合(fuse)收集的数据以及 收集的化学数据以生成违禁品的位置以及违禁品的化学组分的概率中的至少一个。另一方面，提供一种用于定位以及识别对象上的违禁品的安全入口。所述安全 入口包括多个成像传感器，用于收集对象的辐射测量数据；痕迹采样传感器，用于从 对象收集化学数据；以及计算机系统，配置成在操作上耦合至成像传感器以及所述痕迹 采样传感器，其中所述计算机系统进一步配置成融合辐射测量数据以及化学数据以获得 违禁品的位置以及组分中的至少一个。另一方面，提供一种用于定位以及识别对象上的违禁品的系统。所述系统包 括门架(gantry)，具有圆柱形形状要素(form factor)；多个成像传感器，被配置成在所 述门架内机械地移动以收集对象的辐射测量数据；痕迹采样传感器，耦合至所述门架并 被配置成从对象收集化学数据；以及计算机系统，电耦合至所述成像传感器以及所述痕 迹采样传感器。所述计算机系统被配置成融合辐射测量数据以及化学数据来确定违禁品 的位置以及组分中的至少一个。附图说明 图1，2以及3显示了此处描述的系统以及方法的示例实施例。图1是安全入口的外部视图；图2是适用于图1中显示的安全入口的检测系统的框图；以及图3是例示方法的流程图，该方法用于利用图2中显示的检测系统来定位以及识 别对象上和/或对象附近的违禁品。具体实施例方式此处描述的实施例提供系统以及方法用于处理多传感器入口的输出，该多传 感器入口包括成像部件以及痕迹检测部件。在一实施例中，辐射测量成像(radiometric imaging)传感器阵列从对象收集辐射测量数据以生成辐射测量图像。痕迹采样传感器从 位于对象上和/或位于对象附近的蒸汽和/或粒子收集化学数据以确定对象所持有材料 (例如武器和/或爆炸物)的化学组分。辐射测量图像数据以及收集的化学数据通过计算 机系统组合以创建单个图像用于向用户显示。此外，此处描述的实施例提供以下技术效 果(例如但不仅限于)收集辐射测量数据和化学数据，利用计算机系统融合数据以创建 单个图像用于向用户显示，该图像包括对象上或对象附近的违禁品位置，以及违禁品可 能的化学组分。本专利技术的至少一个实施例在下文中关于以下进行描述其应用连同用于在旅客 拥有物中就违禁品而检查旅客的系统的操作。这样的违禁品可能被隐瞒在例如口袋中或 衣物的层之间。如此处描述的，词语“对象上”或“对象附近”描述了对象对违禁品 或可疑违禁品的拥有。但是，对于那些本领域技术人员显而易见的是，并且由此处的教 导所指导的是，专利技术同样可适用于用于扫描人群的任何合适的系统，该人群包括但不局 限于，安全场所的访问者和/或敏感场所处的职员。此外，本专利技术同样可适用于任何用 于扫描经由水路、陆地和/或空中运输的旅客的系统。此外，尽管本专利技术的实施例在下文中关于以下进行描述应用连同结合了检查 旅客的扫描系统的系统的操作，但是，对于那些本领域技术人员显而易见的是，并且由 此处的教导所指导的是，在替代实施例中可使用任何适当的成像系统。进一步地，对于 那些本领域技术人员显而易见的是，并且由此处的教导所指导的是，可以使用任何痕迹 检测系统来实现此处描述的扫描系统的功能。此处描述的实施例包括利用成像传感器和痕迹检测传感器两者以检测违禁品的 系统和方法。一种可以与此处描述的系统和方法一起使用的成像技术的实例已知为极高 频(Extremely High Frequency，EHF)。极高频是最高射频频带并且包括频率范围为大约 30吉赫(GHz)至大约300GHz。该频带具有在大约1毫米(mm)与大约IOmm之间的波 长。同样地，该频带通常被称作“毫米频带”或“毫米波”，有时缩写成“MMW”或 者“mmWave”。该毫米波频带能够用于通过利用检测物体发射或反射的天然辐射的无 源传感器(passive sensor)来遥感物体。mmWave感测的质量部分地依赖于辐射测量分辨 率，其通常指的是传感器能够分辨的不同辐射强度的数目。辐射测量分辨率具有由在8 比特与14比特之间来表示的值，其对应于大约256级灰度且达到16,384级的色泽(shades of color)。此处描述的系统和方法的一实施例中，mmWave成像通过使用无源辐射测量传感器阵列以及成像系统实现，该成像系统在安全入口内收集每个物体的天然热发射。 成像系统通过检测以及分析成像空间(例如安全入口)内每个物体发射的辐射电磁能量来 生成图像。在mmWave范围内，发射的能量的量在金属物体与非金属物体之间会极大变 化，使得金属物体相比于非金属物体表现为“低温(cold)”。因此，成像系统分析检测 到的能量发射并生成突出了检测到的能量发射差异的图像。可以与此处描述的系统和方法一起使用的成像技术的另一实例已知为太赫兹 (terahertz)成像。以太赫兹频率传输的电磁波也可被称作“太赫兹辐射”或“太赫兹 波”。这样的波通常位于大约300Ghz至3太赫兹(THz)之间的电磁频谱区域，并且通 常具有在大约Imm至100微米(μ m)之间的波长。太赫兹波能够穿透覆盖物，诸如织物 以及塑料，从而使其能够在安全筛查中用于揭示人身上的违禁品，例如隐藏的武器。此 夕卜，许多感兴趣的材料，例如塑性炸药，拥有处在太赫兹范围内的唯一频谱指纹(spectral fingerprint),从而提供了将频谱识别与成像相组合的可能。此外，太赫兹辐射很容易被水 吸收。因此，其能够用于分辨具有不同含水量的材料。不同材料间的太赫兹辐射的变化 吸收特性能够用于创建图像。可以与此处描述的系统和方法一起使用的成像技术的又一实例已知为核四极共振(nuclear quadrapole resonance，NQR)成像。不同于核磁共振(NMR)，其通常用于检测具有原子核(具有核四极矩)的原子，NQR成像在没有静磁场的环境下的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定位以及识别对象上的违禁品的方法，所述方法包括：　　利用多个成像传感器扫描对象以收集辐射测量数据；　　利用痕迹检测传感器从位于对象上或位于对象附近的化学蒸汽和粒子收集化学数据；　　融合收集的辐射测量数据以及收集的化学数据以生成违禁品的位置以及违禁品的化学组分的概率中的至少一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：KA克拉克，
申请(专利权)人：莫弗探测公司，
类型：发明
国别省市：US