一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，采用電源系統為可見光-近紅外紅外攝像機、成像控制器、近紅外面成像相機成像提供電源，具有較高的穩定性，成像控制器分時控制激光二極管出光，在激光二極管出光的同時觸發近紅外面成像相機成像，多個激光二極管及其驅動電源產生特定波長的激光，圖像采集與處理終端對成像控制器進行參數設置，并對在不同波長激光照射下的序列圖像進行采集、儲存和處理，根據圖像灰度反演處場景中的目標在不同激光波長下的反射率，參考預置的目標反射光譜特征庫確定檢測目標的種類，利用現有的設備和現有的程序，解決了安全檢測領域中存在的檢測難度大、危險液體與安全液體不易區分的問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及安全檢查領域，具體涉及一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統。
技術介紹
液態危險物品的非法運輸、使用嚴重影響公共安全，并成為新的恐怖活動手段，對液態物品的檢查、監控日益受到重視。民航、鐵路等客運領域當前對液體的檢查大多使用目視和氣味檢測的方法，漏判、誤判時有發生，并且難以應付檢查高峰期的情形。目前廣泛使用的X射線安全檢查儀的主要檢查目標對象為槍支、刀具等金屬物品，而針對汽油、酒精等液態危險品的檢查則主要依靠人工。人工檢測方法在檢測效率、漏檢率等方面都不盡如人意，尤其在人流量較大的時段或場所，對公共場所的安全性要求和安全檢查的檢測效率之間存在的矛盾更加突出。2004年日本推出了易燃液體安全檢查儀，能夠實現在不開啟容器的情況下檢測物質成分。國內清華同方威視技術股份有限公司液體安全檢查系統利用X射線技術對液體進行無損檢測。X射線安全檢查儀需要嚴格的輻射防護措施，有可能會破壞液體，儀器造價也比較昂貴。目前的檢測系統和檢測方法均存在的檢測困難，液體炸藥、松香水、汽油、丙酮、乙醇等易燃易爆液體與水、可樂、牛奶、果汁等安全液體區難以區分的問題。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，解決目前的檢測系統和檢測方法均存在的檢測困難，液體炸藥、松香水、汽油、丙酮、乙醇等易燃易爆液體與水、可樂、牛奶、果汁等安全液體區難以區分的問題。本技術通過下述技術方案實現：一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，包括：多個激光二極管及其驅動電源：用于產生特定波長的激光；>可見光-近紅外紅外攝像機：用于對危險品所在的區域進行二次成像；成像控制器：用于分時控制激光二極管出光，在激光二極管出光的同時觸發近紅外面成像相機成像；近紅外面成像相機成像：接收到成像控制器的觸發信號后開始曝光并完成場景圖像采集，并將場景圖像傳輸給圖像采集與處理終端；圖像采集與處理終端：接收并存儲來自近紅外面成像相機的圖像，并控制可見光-近紅外攝像機對準危險品所在的區域進行二次成像；電源系統：為可見光-近紅外紅外攝像機、成像控制器、近紅外面成像相機成像提供電源。本技術采用電源系統為可見光-近紅外紅外攝像機、成像控制器、近紅外面成像相機成像提供電源，具有較高的穩定性，成像控制器分時控制激光二極管出光，在激光二極管出光的同時觸發近紅外面成像相機成像，多個激光二極管及其驅動電源產生特定波長的激光，圖像采集與處理終端對成像控制器進行參數設置，并對在不同波長激光照射下的序列圖像進行采集、儲存和處理，根據圖像灰度反演處場景中的目標在不同激光波長下的反射率，參考預置的目標反射光譜特征庫確定檢測目標的種類，利用現有的設備和現有的程序，解決了安全檢測領域中存在的檢測難度大、危險液體與安全液體不易區分的問題，達到了減少人工檢測工作量的目的。所述多個激光二極管及其驅動電源中，激光二極管的數量為3～5個，其驅動電源的驅動頻率為1Hz～100Hz，驅動電流大于等于450mA，驅動電壓1V～6V自適應，驅動上升沿時間小于等于10ms，驅動下降沿時間小于等于10ms。針對安檢區域的特點，申請人對于本技術的激光二極管進行了多種分析和選擇，從眾多的二極管種類中選擇出了最適宜于安檢系統的激光二極管及其相匹配的驅動電源，具有較高的可靠性和實用性。所述的多個激光二極管及其驅動電源包括三個不同波長的激光二極管，每個激光二極管匹配一個對應的驅動電源。所述三個激光二極管的中心波長在900nm～1700nm。經過申請人長期的研究，找到了最為合適的激光二極管的參數，利用中心波長在900nm～1700nm的激光二極管，可以利用較少的元器件，就可以準確的進行判斷，大大簡化了系統的復雜度，提高了實用性。所述的成像控制器輸出的觸發信號為TTL電平，觸發延時在0～40ms范圍內。所述近紅外面成像相機的工作波段為900nm～1700nm，成像幀頻在20Hz～200Hz之間。通過多年的研究，專利技術人針對安監系統配制出了最佳的近紅外面成像相機參數，大大提高了準確性。三個激光二極管的中心波長在900nm～1700nm之間分別選取，每當三個激光二極管中的1個處于點亮狀態時，成像控制器即輸出一個脈沖觸發近紅外面成像相機，近紅外面成像相機開始曝光并完成場景圖像采集，圖像采集與處理終端接收并存儲來自近紅外面成像相機的圖像。為了獲得準實時的成像結果在本實施例中，近紅外面成像相機的工作幀頻為25×3=75Hz。圖像采集與處理終端每接收三幅不同波長的圖像，即開始對圖像數據進行處理和分析，結合參考預置的液體危險品反射光譜特征庫，實現對場景中潛在危險品的準實時識別、顯示和報警。本技術與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：1、本技術一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，可以遠距離、大范圍監測目標場景，實現多目標、多種類的疑似危險品探測和可疑人員篩查；方便安檢工作人員隨身攜帶、就地安裝，也可以安裝到現有攝像監控支架上，適用于多種應用環境；具有內置的常見液體危險物品反射光譜特征信息，可通過成像控制器的對外通訊接口實時更新數據庫，適用于多種危險品的檢測，也方便系統的功能擴展和升級；2、本技術一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，采用電源系統為可見光-近紅外紅外攝像機、成像控制器、近紅外面成像相機成像提供電源，具有較高的穩定性，成像控制器分時控制激光二極管出光，在激光二極管出光的同時觸發近紅外面成像相機成像，多個激光二極管及其驅動電源產生特定波長的激光，圖像采集與處理終端對成像控制器進行參數設置，并對在不同波長激光照射下的序列圖像進行采集、儲存和處理，根據圖像灰度反演處場景中的目標在不同激光波長下的反射率，參考預置的目標反射光譜特征庫確定檢測目標的種類，利用現有的設備和現有的程序，解決了安全檢測領域中存在的檢測難度大、危險液體與安全液體不易區分的問題，達到了減少人工檢測工作量的目的。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本技術實施例的限定。在附圖中：圖1為本技術實施例的結構框圖；圖2為本技術實施例中激光二極管出光及近紅外面成像相機觸發脈沖時序示意圖；圖3為本技術實施例中液體危險品安全檢查的原理示意圖。附圖中標記及對應的零部件名稱：1、2、3均為激光二極管，4、5、6為與激光二極管匹配的驅動電源，7-可見光-近紅外攝像機，8-電源系統，9-近紅外面成像相機，10-成像控制器，11-圖像采集與處理終端。具體實施方式為使本技術的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本技術作進一步的詳細說明，本技術的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本技術，并不作為對本技術的限定。實施例如圖1所示，本技術一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統的結構框圖，包括7個部分：其中1、2、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，其特征在于包括：多個激光二極管及其驅動電源：用于產生特定波長的激光；可見光?近紅外紅外攝像機：用于對危險品所在的區域進行二次成像；成像控制器：用于分時控制激光二極管出光，在激光二極管出光的同時觸發近紅外面成像相機成像；近紅外面成像相機成像：接收到成像控制器的觸發信號后開始曝光并完成場景圖像采集，并將場景圖像傳輸給圖像采集與處理終端；圖像采集與處理終端：接收并存儲來自近紅外面成像相機的圖像，并控制可見光?近紅外攝像機對準危險品所在的區域進行二次成像；電源系統：為可見光?近紅外紅外攝像機、成像控制器、近紅外面成像相機成像提供電源。

【技術特征摘要】
1.一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，其特征在于包括：
多個激光二極管及其驅動電源：用于產生特定波長的激光；
可見光-近紅外紅外攝像機：用于對危險品所在的區域進行二次成像；
成像控制器：用于分時控制激光二極管出光，在激光二極管出光的同時觸發近紅外面成像相機成像；
近紅外面成像相機成像：接收到成像控制器的觸發信號后開始曝光并完成場景圖像采集，并將場景圖像傳輸給圖像采集與處理終端；
圖像采集與處理終端：接收并存儲來自近紅外面成像相機的圖像，并控制可見光-近紅外攝像機對準危險品所在的區域進行二次成像；
電源系統：為可見光-近紅外紅外攝像機、成像控制器、近紅外面成像相機成像提供電源。
2.根據權利要求1所述的一種用于安全檢查的近紅外激光照明成像系統，其特征在于：所述多個激光二極管及其驅動電源中，激光二極管的數量為3～5個，其驅動電源的驅動頻率為1Hz～10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈志學，胡奇琪，劉海濤，儲松南，黃立賢，駱永全，張大勇，王海峰，曾建成，喬冉，
申請(專利權)人：中國工程物理研究院流體物理研究所，
類型：新型
國別省市：四川;51