一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的金屬攜帶檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種金屬攜帶檢測方法，尤其涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的金屬攜帶檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為大眾所知的金屬檢測方式主要有以下幾種:(I)基于X光穿透技術(shù)的物品識(shí)別，它使用放射線照相術(shù)和其他技術(shù)產(chǎn)生診斷圖像，從而識(shí)別金屬等物品；x射線也是游離輻射等這一類對人體有危害的射線，主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢查領(lǐng)域；目前市面上的行李的安檢設(shè)備也主要采用這一種檢測方式。(2)利用電磁感應(yīng)(霍爾效應(yīng)、磁阻等)原理，通過檢測金屬對電磁場的影響來檢測金屬的存在，目前全球最高端的手持式金屬探測器，可以探測到0.13克的黃金，有色金屬比非有色金屬的探測難度要差很多，原因是有色金屬的磁場感應(yīng)能力很差。
[0003]而第(I)種方式實(shí)現(xiàn)成本非常的高，產(chǎn)品龐大笨重，難以運(yùn)輸和移動(dòng)，并且其X光對人體能產(chǎn)生比較嚴(yán)重的危害；第(2)種電磁感應(yīng)相對第一種成本比較低，且對人體危害小，但需要近距離的探測，其手持類型的需要貼身檢測，固定門式的不方便移動(dòng)，且檢測范圍比較狹小。因此，以上兩種都必須在被檢測人配合的情況下進(jìn)行，并且需要完成相應(yīng)的動(dòng)作或者到指定的位置，極大的限制了檢測的范圍和速度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種方便安裝部署、成本低以及對人體無損害的。
[0005]對此，本發(fā)明提供一種基于無線網(wǎng)絡(luò)的金屬攜帶檢測方法，包括以下步驟:
步驟Si，在室內(nèi)安裝無線信號(hào)發(fā)送裝置和無線信號(hào)接收裝置，所述無線信號(hào)接收裝置安裝在無線信號(hào)發(fā)送裝置所發(fā)射的無線信號(hào)的覆蓋范圍內(nèi)；
步驟s2，所述無線信號(hào)發(fā)送裝置連續(xù)向周圍發(fā)送無線電磁波信號(hào)；
步驟s3，與當(dāng)前發(fā)送信號(hào)的無線信號(hào)發(fā)送裝置距離較近的無線信號(hào)接收裝置不斷接收無線電磁波信號(hào)，接收的無線電磁波信號(hào)包括從無線信號(hào)發(fā)送裝置傳播過來的無線電磁波信號(hào)以及經(jīng)由周圍墻壁或室內(nèi)物品反射回來的無線電磁波信號(hào)；
步驟s4，所述無線信號(hào)接收裝置包括信號(hào)異常檢測系統(tǒng)，所述無線信號(hào)接收裝置通過信號(hào)異常檢測系統(tǒng)不斷的對接收到的無線電磁波信號(hào)進(jìn)行異常分析，當(dāng)分析后被判斷為異常，則將異常波段的無線電磁波信號(hào)交由步驟s5進(jìn)行進(jìn)一步分析；
步驟s5，所述無線信號(hào)接收裝置通過數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)對異常波段的無線電磁波信號(hào)進(jìn)行特征值提取，并與異常特征庫保存的特征進(jìn)行對比和匹配，當(dāng)無線電磁波信號(hào)的特征與金屬特征成功匹配，則觸發(fā)警報(bào)裝置；
步驟s6，所述報(bào)警裝置被觸發(fā)后，發(fā)送報(bào)警信號(hào)至相關(guān)人員；
其中，所述異常特征庫為無線電磁波信號(hào)經(jīng)過異常物品反射后的信號(hào)特征庫，該異常特征庫根據(jù)用戶選擇的異常物品進(jìn)行預(yù)先設(shè)置好，所述無線電磁波信號(hào)經(jīng)過金屬物品反射后的信號(hào)并定義為異常波段的無線電磁波信號(hào)。
[0006]本發(fā)明使用無線電磁波信號(hào)對金屬物品進(jìn)行檢測，根據(jù)金屬物品對無線電磁波信號(hào)的反射特征進(jìn)行分析和判斷，從而實(shí)現(xiàn)長距離且方便部署的金屬檢測方法；本發(fā)明的工作過程為:由一個(gè)或多個(gè)無線信號(hào)發(fā)送裝置不斷的向周圍發(fā)送無線電磁波信號(hào)，無線電磁波信號(hào)傳播到金屬表面時(shí)發(fā)生反射，反射后的電磁波被放置在無線信號(hào)發(fā)送裝置附近的無線信號(hào)接收器接收裝置所接收；接著對無線信號(hào)接收裝置接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，若接收到的無線電磁波信號(hào)的信道狀態(tài)信息有異常，即CSI異常，則將異常波動(dòng)區(qū)間的數(shù)據(jù)交由數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)提取出收到的異常波動(dòng)區(qū)間的數(shù)據(jù)作為特征值，并將提取的特征值與異常特征庫進(jìn)行特征匹配，若匹配成功則觸發(fā)警報(bào)裝置進(jìn)行報(bào)警，提示相關(guān)人員介入處理。
[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述無線信號(hào)發(fā)射端的數(shù)目為至少一個(gè)，所述無線信號(hào)接收端的數(shù)目為至少一個(gè)，所述無線信號(hào)發(fā)射裝置和無線信號(hào)接收裝置分別與被測物品之間的連線所成的角度不大于180度。
[0008]所述無線信號(hào)發(fā)送裝置采用的無線信號(hào)為無線電波，頻率越高，檢測的結(jié)果精確度越高，檢測的范圍隨著發(fā)送裝置的功率的增大而增大；無線信號(hào)接收裝置的安裝位置與無線信號(hào)發(fā)送裝置接近，這兩者與被測金屬的連線所成角度在180度以內(nèi)效果更好，以便接收金屬物品反射的電磁波；待測金屬攜帶人員的行動(dòng)空間為無線信號(hào)的覆蓋范圍內(nèi)，因?yàn)榻饘傥锲穼o線電磁波信號(hào)的反射能力較其他物質(zhì)更強(qiáng)，其反射的信號(hào)會(huì)呈現(xiàn)出與其他物質(zhì)不同強(qiáng)度的信號(hào)特征，本發(fā)明正是依據(jù)此原理對異常進(jìn)行甄別。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s4中，所述異常分析為對接收到的無線電磁波信號(hào)的信道狀態(tài)信息進(jìn)行分析。所述信道狀態(tài)信息即為CSI。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟S4中，對無線電磁波信號(hào)進(jìn)行異常分析的評(píng)定包括以下步驟:
步驟s41，采集初始信道狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，基于多輸入多輸出技術(shù)，所述初始信道狀態(tài)信息數(shù)據(jù)包括N個(gè)空間流中的M個(gè)子載波的CSI數(shù)據(jù)，所述N和M均為大于I的自然數(shù)；步驟s42，對多個(gè)空間流，求取在同一時(shí)間點(diǎn)上的N個(gè)連續(xù)子載波的CSI值的平均值，將此平均值作為信道狀態(tài)信息，所述N為大于I且小于M的自然數(shù)；
步驟s43，信道狀態(tài)信息超過預(yù)先設(shè)定的閥值則認(rèn)為可能是金屬反射過來的信號(hào)，將該信道狀態(tài)信息設(shè)置為異常信息，并將該異常時(shí)間和之后T時(shí)間內(nèi)的N個(gè)連續(xù)子載波的CSI數(shù)據(jù)傳送給數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)。所述T時(shí)間可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行自定義設(shè)置，比如設(shè)置為一分鐘。所述N為大于I的自然數(shù)，具體數(shù)值可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行自定義設(shè)置，只要設(shè)置N大于M即可。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s5中，所述特征值提取包括對信道狀態(tài)信息數(shù)據(jù)的峰值數(shù)、峰值出現(xiàn)時(shí)間、峰值出現(xiàn)頻率和CSI平均強(qiáng)度進(jìn)行分析提取，得到異常特征值的目標(biāo)匹配數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s5包括以下步驟:
步驟s51，數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)通過分析步驟s43傳過來的T時(shí)間內(nèi)CSI數(shù)據(jù)的峰值數(shù)、峰值出現(xiàn)時(shí)間、峰值出現(xiàn)頻率和CSI平均強(qiáng)度，并以這些數(shù)據(jù)作為目標(biāo)匹配數(shù)據(jù)； 步驟s52，預(yù)先建立以設(shè)定空間內(nèi)由于不同物品攜帶導(dǎo)致的信道狀態(tài)信息變化的異常特征值作為異常特征庫的訓(xùn)練樣本的特征模型；
步驟s53，將步驟s51判定的目標(biāo)匹配數(shù)據(jù)映射至步驟s52的異常特征庫的特征模型中，分離出目標(biāo)檢測物品；
步驟s54，經(jīng)過步驟s53的映射匹配之后若得到預(yù)期的結(jié)果，則傳遞報(bào)警指令到警報(bào)裝置。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述步驟s53的映射算法采用KNN、SVM和決策樹三種策略相結(jié)合的方式，當(dāng)存在一個(gè)異常特征值與目標(biāo)匹配數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了成功匹配，則認(rèn)定T時(shí)間內(nèi)檢測到的無線電磁波信號(hào)受到了金屬的影響，此時(shí)向警報(bào)裝置發(fā)送一個(gè)警報(bào)指令。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)與無線信號(hào)接收裝置集成在同一個(gè)系統(tǒng)里面，或所述數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)安裝在無線信號(hào)接收裝置之外的應(yīng)用服務(wù)器上；當(dāng)所述數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)安裝在無線信號(hào)接收裝置之外的應(yīng)用服務(wù)器時(shí)，所述數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)和無線信號(hào)接收裝置之間通過數(shù)據(jù)傳輸中介進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述警報(bào)裝置接收到警報(bào)指令之前處于待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)報(bào)警指令到達(dá)時(shí)，報(bào)警裝置進(jìn)入運(yùn)作狀態(tài)，通過播放音樂、發(fā)光、鳴笛或文字警報(bào)中的至少一種方式通知相關(guān)工作人員介入。
[0016]本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述警報(bào)裝置集成到數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)中，或所述警報(bào)裝置分離放置于單獨(dú)的應(yīng)用服務(wù)器中。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:通過無線電磁波信號(hào)對金屬物品進(jìn)行檢測，根據(jù)金屬物品對無線電磁波信號(hào)的反射特征進(jìn)行分析和判斷，從而實(shí)現(xiàn)長距離且方便部署的金屬檢測方法，本發(fā)明方便安裝部署，成本低，對人體無損害，大大增大了檢測的范圍，并提高了檢測的速度。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的工作流程示意圖；