[發明專利]信封內危險物品的成像裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201010204858.1
• 申請日: 2010-06-21
• 公開（公告）號: CN101866016A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 尹武良;王奔
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01V3/00
• 分類號: G01V3/00;G01N27/22
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

技術領域

本發明屬于電容傳感器技術領域，涉及一種信封內危險物品的成像裝置及檢測方法。

背景技術

在國外，信件成了我們日常生活必不可少的東西。去銀行開戶，需要通信地址，賬戶信息和銀行卡通過多封信分別寄給你。每個月，水電氣、銀行等各種賬單通過信件紛至踏來；你還可以收到每學期學校對孩子的評語、網上定的廉價車票、各個超市和商家的打折信息等等。在國內信件雖然沒有像國外這么重要，但寄信這種方式依舊很受歡迎。

2001年，自美國證實有人通過信件傳播炭疽熱細菌，截止10月18日至少13人被證實感染了炭疽熱，這是美國自9月11日發生恐怖襲擊事件以來遭受的又一次致命打擊，同時也引起了世界各國的驚慌。雖然這些年來，通過信封傳播炭疽熱而導致人感染的事件沒有再發生，但是這也給我們敲響了反恐的警鐘，即使普通到平時用來寄信的信封也可能被恐怖分子利用，所以在信件分揀裝置上安裝一個信封內部危險物品檢測的儀器意義重大。

目前，國內專門用來檢測信封內危險物品的儀器還沒有，一股是檢查人員通過看、摸來檢查，而平信一股是不檢查的。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足，提出一種信封內危險物品成像裝置。本發明采用如下的技術方案：

一種信封內危險物品成像裝置，用于檢測信封內有無金屬危險物品，包括電容傳感器、多路模擬開關、電容測量儀和上位計算機，其特征在于，所述的電容傳感器包括分布在同一個平面上的M×N電極陣列(M，N均為大于或等于2的整數)，由上位計算機控制多路模擬開關依次選通各對相鄰電極，并利用電容測量儀分兩種情況測量各對相鄰電極之間的電容值，一種情況是，所述信件為正常信件，測量各對相鄰電極之間的標定電容值；另一種情況是，所述信封為被測信封，測量各對相鄰電極之間的測量電容值，設定一個足夠小的灰度閾值，根據各對相鄰電極各自的標定電容值和測量電容值之間的差值與各自的標定電容值的比值是否大于灰度閾值對信封內金屬危險物品進行成像。

作為優選實施方式，本發明的信封內危險物品成像裝置，其特征在于，所述的電容傳感器由均勻排布的電極陣列組成，電極的數量4-40000個，電極是由金屬片制成，厚度為0.0001-1mm，其尺寸根據電極的數量和被測信封的大小而定。

本發明同時提供一種采用上述的成像裝置檢測信封內危險物品的方法，包括下列步驟：

(1)定義相鄰電極之間的空間區域為一像素點，設置一個灰度閾值；

(2)將電容傳感器置于分揀裝置上，

(3)將正常信件通過該電容傳感器，利用模擬開關選通電容傳感器的一對相鄰電極，利用電容測量儀測量其標定電容值，并送入上位計算機；

(4)對于被測信件，用同樣的方法測得該對相鄰電極的測量電容值，并送入上位計算機；

(5)根據該對相鄰電極的標定電容值和測量電容值之間的差值與該標定電容值的比值是否大于灰度閾值對該對相鄰電極對應的像素點進行金屬危險物品成像；

(6)對于電容傳感器的其它每對相鄰電極重復步驟(3)至(5)；

(7)根據上述步驟所成的像判斷是否存在金屬危險物品及存在位置。

本發明提出的裝置和方法，利用由電容陣列構成的電容傳感器，通過測量電容和標定電容的比對，實現信封內金屬危險物品的快速成像。較為較實用，簡單，方便，是最具可行性的信封內危險物品的檢測工具之一。

附圖說明

圖1是本發明的基于電容傳感器的信封內危險物品的測量系統裝置結構框圖；

圖2是分布在同一個平面上的3×3電極陣列電容傳感器的示意圖。

具體實施方法

圖1是按照本發明一個實施例畫出的測量裝置結構框圖。它由電容傳感器1、多路模擬開關2、電容測量儀3和上位計算機4四個主要部分構成。

電容傳感器1為M×N電極陣列(M，N均為大于或等于2的整數)，所包含的電極的數量可以是4-40000個，每個電極都處于同一平面上，每個電極是由鈦合金制成的，厚度為0.01-1mm，其尺寸根據電極的數量和被測信封大小確定。例如圖1中，有2×2共4個電極，則尺寸可以為40mm×25mm。根據被測信封的尺寸，以及合理的電極數量，使電極均勻的分布于整個信封，利用一層很薄的環氧樹脂將電極封住。