[發明專利]快遞郵品微波掃描成像裝置及微波圖像的違禁品檢測方法

有效

• 申請號: 201610475776.8
• 申請日: 2016-06-24
• 公開（公告）號: CN107543831B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 肖澤龍;高雯;許建中;吳禮;張明;張巖
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01N22/00
• 分類號: G01N22/00;G01V3/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 王瑋

本發明提供了一種快遞郵品微波掃描成像裝置及微波圖像的違禁品檢測方法。包括：機箱，用于設備固定與保護；傳送模塊，包括電動傳送帶及其測速計，傳送待測物品，并實時測速；掃描模塊，包括步進電機驅動的掃描架，進行往復掃描運動；探測模塊，包括微波收發前端以及信號處理模塊，實時輸出探測信號；掃描控制器，協調計算機與其他模塊的工作；數據采集器，負責數據中轉；成像和顯示裝置，包括計算機及相應成像與識別軟件，自動完成圖象重構、違禁品識別與報警。本發明可以實現快遞郵品中違禁品的非接觸式快速自動檢測，降低檢測成本、提高安檢效率，同時也降低了安檢儀器對安檢人員的健康危害。

技術領域

本發明涉及快遞違禁品檢測領域，具體是一種快遞郵品微波掃描成像裝置及基于微波圖像的違禁品檢測方法。

背景技術

隨著電子商務的快速發展，物流產業面臨著愈加沉重的快遞郵品安檢壓力。目前對于快遞郵品的非接觸式安檢手段十分欠缺。

現有技術中，申請號為201320864136.8的中國實用新型專利公開了一種手持式金屬探測器，可用于金屬物品的非接觸式檢測，成本低廉，但無法分辨金屬制非違禁品，也無法檢測非金屬制違禁品，在快遞郵品安檢領域缺乏實用價值。

目前使用較多的X光行李安檢儀也可用于快遞郵品的非接觸式安檢，現有技術中，申請號為201310672241.6的中國實用新型專利公開了一種X光射線行李安檢機，其采用穿透力極強的X光，成像精度高，但目前只能實現二維平面成像，且為防止射線泄露，至少需要3mm厚鉛板屏蔽，行李進出通道也必須加掛鉛簾，因而系統笨重，成本很高，即便如此，泄露的微量電離輻射仍然對長期暴露的安檢人員健康造成嚴重威脅。

微波成像雷達相對價格低廉，體積輕巧，成像速度快，功率限制下對人體基本無害，可以用于快遞郵品非接觸式快速安檢。微波成像技術主要分為主動式和被動式兩種，其中主動式微波成像又以全息成像為主。

微波全息成像技術已經在機場安檢等領域有所應用，主要用于解決人體違禁品檢測問題，它同樣適用于快遞郵品非接觸式安檢。申請號為201110334768.9的中國實用新型專利公開了一種毫米波主動式三維全息成像的人體安檢系統，其采用天線陣列柱面掃描方式，將柱面成像轉換為平面成像會產生額外成像誤差，加之天線陣列需要大量的收發天線和對應的收發通道，成本很高。鑒于存在較大尺寸的快遞郵品，若用相同結構的成像系統進行非接觸式安檢，將面臨極高的成本阻礙。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種快遞郵品微波掃描成像裝置，在較低的成本下實現非接觸式快遞包裹掃描成像，成像速度快，成像分辨率較高，整套系統體積較小、重量較輕、安裝使用方便、對環境要求較低、對長期暴露人員基本無害。

本發明還提供了一種利用微波成像系統對于違禁品進行檢測的方法，該方法對計算機硬件資源要求較低，對違禁品識別率較高、識別速度較快。

實現本發明目的的技術方案為：一種快遞郵品微波掃描成像裝置，包括機箱1、傳送模塊2、掃描模塊3、探測模塊4、數據采集器5、掃描控制器6、計算機7，

機箱1，前后通透用于待測物品進出；

傳送模塊2，包含傳送帶8、傳送帶電機9和傳送帶測速計10；傳送帶8固定于機箱1底部，沿待測物品進出方向布置，并由機箱1底部的傳送帶電機9驅動，傳送帶電機9開關及轉速由掃描控制器6控制；傳送帶測速計10固定于機箱1內壁側面，對準傳送帶8，測量傳送速度，并實時輸出至數據采集器5；

掃描模塊3包括掃描架11和旋轉編碼器15，掃描架11包括滑軌12、滑塊13和驅動步進電機14；其中，滑軌12橫置于機箱1內壁頂部，覆蓋整個機箱1寬度，與待測物品傳送方向呈垂直關系，滑塊13位于滑軌12上，可沿滑軌12往復運動；驅動步進電機14位于滑軌12一端，通過鏈條傳動驅動滑塊13運動，并由掃描控制器6控制；旋轉編碼器15直接與驅動步進電機14相連，將滑塊13的瞬時掃描位置信號實時發送給數據采集器5；