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一秒轉(zhuǎn)身完成安檢!沒有電磁輻射,這個設(shè)備獲北京發(fā)明創(chuàng)新金獎

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一秒轉(zhuǎn)身完成安檢!沒有電磁輻射,這個設(shè)備獲北京發(fā)明創(chuàng)新金獎

發(fā)布日期:2019-07-12 作者: 點擊:

  兩米見方,兩米來高,看上去像一臺X光機,往它前面一站,轉(zhuǎn)個身,一秒鐘就完成了安檢。這就是被動式毫米波成像安檢設(shè)備。日前,在第13屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽上,由中國航天科工二院25所研發(fā)的被動式毫米波成像安檢設(shè)備獲得了金獎。

  不用安檢員貼身檢查“911事件”以后,世界各國對安防需求日益提升,各個國家都在全力發(fā)展各類安全防范技術(shù)產(chǎn)品,安檢系統(tǒng)便是其中重要的一類。如今,安檢系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于奧運會、博覽會等大型活動,以及地鐵、高鐵、機場等交通運輸系統(tǒng)中。

  作為大型央企,中國航天科工二院專注安防領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)品研發(fā),下屬上市公司先后圓滿完成了北京奧運會、上海世博會等安??萍枷到y(tǒng)建設(shè)和保障任務(wù)。“在2010年世博會之后,二院對安保產(chǎn)品提出了更高的要求,我們結(jié)合市場需求對安檢產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)想了更多的辦法。”被動式毫米波成像安檢設(shè)備主任設(shè)計師趙崇輝對記者說。

  趙崇輝所在的二院25所在雷達及光電成像探測領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢,光電產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于靶場測量、海洋執(zhí)法、安防監(jiān)控、森林防火等領(lǐng)域,受到用戶的普遍好評。經(jīng)過深度對接,趙崇輝和同事系統(tǒng)評估了現(xiàn)有的安保系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn),以目前普遍采用的人員安檢系統(tǒng)為例,基本都是X射線物品探測儀+金屬安檢門+安檢員手持金屬探測棒的方式實現(xiàn)安檢。這套系統(tǒng)優(yōu)點是多道防線分布,安全性較高,但缺點也非常明顯,人員平均通過時間較長,效率低,并且由于安檢員手持探測棒需貼身檢查,經(jīng)常出現(xiàn)隱私糾紛。

  有沒有一種安檢方式,可以既不用安檢員貼身檢查,又能精確發(fā)現(xiàn)危險物品呢?研究人員想到了毫米波。當時,他們正在研發(fā)一套毫米波測雨雷達設(shè)備,可以應(yīng)用于水利防汛抗旱?!凹夹g(shù)是可以遷移的,我們立即投入了研發(fā)?!壁w崇輝說。沒有電磁輻射一秒轉(zhuǎn)身完成安檢趙崇輝說,毫米波是一種波長較短的電磁波,相比長波,具有測量精度更高、帶寬更寬、信息傳播更豐富等優(yōu)點。如今,我國正在全面建設(shè)的5G移動通信就廣泛應(yīng)用了毫米波技術(shù)。

  在安檢領(lǐng)域,毫米波設(shè)備主要分主動式和被動式兩條技術(shù)路線。前者是設(shè)備主動發(fā)射毫米波到被檢查的人和物品上,然后接受反射回來的信號并進行分析檢查。近年來,基于該技術(shù)的人體掃描成像安檢系統(tǒng)已經(jīng)形成了市場化產(chǎn)品。而后者則是被動接收人體、物品釋放的輻射毫米波信號,利用物體輻射特性不同的特點加以區(qū)分。

  2012年,趙崇輝和同事們研發(fā)的第一臺毫米波安檢設(shè)備“出爐”。嚴格地說,這是一臺原理樣機,主要用于驗證技術(shù)原理,評估應(yīng)用可行性,采用了當時比較成熟的主動式毫米波檢測技術(shù)?!安贿^,我們發(fā)現(xiàn)它的報錯率還是有點高,必須加以改進,另外主動式毫米波安檢技術(shù)的缺點也非常明顯?!壁w崇輝告訴記者,因為是主動發(fā)射毫米波,所以存在一定的輻射,盡管輻射劑量低于一部手機。事實上,國外反對主動式毫米波安檢設(shè)備的呼聲一直很強烈,“我們未來肯定是要把產(chǎn)品投放到市場的,必須重視用戶的意見?!?/span>

于是,科研人員采用更加安全的被動式技術(shù)?!败浖覀冏约簩懀糠中〉挠布覀冏约涸谲囬g里加工,夜以繼日全力攻堅?!壁w崇輝說,到2014年初,首臺被動式毫米波安檢設(shè)備研發(fā)成功,從根本上解決了虛影報錯率高的問題。隨后,團隊再接再厲,改進了軟件算法,并對設(shè)備外形設(shè)計進行了優(yōu)化。目前已完成了第三代安檢產(chǎn)品的研發(fā)。

  在25所的一處實驗室,記者見到了這套被動式毫米波成像安檢設(shè)備。在它前端是一個半米見方的安檢平臺,后端則是安檢工作人員監(jiān)控工位,裝有顯示屏等設(shè)備?!澳判?,它不會釋放任何電磁波輻射?!壁w崇輝對記者笑道,由于采用了被動毫米波,絕對無輻射,不會危害人體健康。同時,成像速度快,一秒鐘可以拍兩幅畫面,每個人的成像時間不超過一秒鐘。“您往上面一站,轉(zhuǎn)個身,就完成安檢了?!?/span>

記者了解到,這套設(shè)備如果安裝在公共場所,實際客流的通過效率將是采用手持式安檢設(shè)備的兩倍。趙崇輝說,這套被動式毫米波成像安檢設(shè)備的安檢效果也非常好。通過將場景輻射信息轉(zhuǎn)換成灰度圖像顯示,利用物體輻射特性不同的特點,從圖像中區(qū)分不同物品,可以檢測人體攜帶的金屬和非金屬物品,如爆炸品、毒品、槍支、刀具、光盤等隱匿物,其識別范圍遠大于金屬安檢門等現(xiàn)有安檢設(shè)備。“我們做過測試,分辨率可以達到厘米級,小水果刀之類的危險品,肯定逃不過它的‘火眼金睛’?!?/span>

小型便攜改造

實現(xiàn)靈活布點安檢

  盡管在第13屆北京發(fā)明創(chuàng)新大賽中獲得了金獎,但被動式毫米波成像安檢設(shè)備研發(fā)并未就此止步。趙崇輝告訴記者,目前設(shè)備還存在幀頻較低、體積仍然較大等不足?!拔覀冋谂c高校合作,將安檢成像視頻化,打造基于毫米波的視頻成像探測器。到那時候,安檢成像速度可以達到每秒40到50幅圖,不僅效率可以提升,也有助于發(fā)現(xiàn)更隱匿的危險品?!?/span>

  在設(shè)備小型化改造上,未來的目標是把體積縮小到現(xiàn)在的九分之一。這樣一套安檢設(shè)備裝在皮卡車甚至SUV車里就能拉走,裝在一輛手推小板車上就能移動,架起來就能用,可以實現(xiàn)靈活布點安檢。

民用產(chǎn)品最終是要走向市場的,被動式毫米波成像安檢設(shè)備也不例外。記者了解到,未來整個團隊將圍繞這款產(chǎn)品走雙創(chuàng)之路。25所雙創(chuàng)項目主管周東杰告訴記者,將借助中國航天科工集團這個大平臺進行推廣,“科工集團有一整套支持我們所有下屬單位開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的政策措施,根據(jù)創(chuàng)新成果的特點、創(chuàng)業(yè)的不同階段給予不同的資金和政策鼓勵?!?/span>

周東杰對記者說,如果未來產(chǎn)品達到一定市場規(guī)模,還可以引入外部資本,“這方面,跟民營企業(yè)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)是一樣的?!?/span>

 

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