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)種方式實現(xiàn)成本非常的高，產(chǎn)品龐大笨重，難以運輸和移動，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，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)安裝無線信號發(fā)送裝置和無線信號接收裝置，所述無線信號接收裝置安裝在無線信號發(fā)送裝置所發(fā)射的無線信號的覆蓋范圍內(nèi)；
步驟s2，所述無線信號發(fā)送裝置連續(xù)向周圍發(fā)送無線電磁波信號；
步驟s3，與當(dāng)前發(fā)送信號的無線信號發(fā)送裝置距離較近的無線信號接收裝置不斷接收無線電磁波信號，接收的無線電磁波信號包括從無線信號發(fā)送裝置傳播過來的無線電磁波信號以及經(jīng)由周圍墻壁或室內(nèi)物品反射回來的無線電磁波信號；
步驟s4，所述無線信號接收裝置包括信號異常檢測系統(tǒng)，所述無線信號接收裝置通過信號異常檢測系統(tǒng)不斷的對接收到的無線電磁波信號進(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交由步驟s5進(jìn)行進(jìn)一步分析；
步驟s5，所述無線信號接收裝置通過數(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)無線電磁波信號的特征與金屬特征成功匹配，則觸發(fā)警報裝置；
步驟s6，所述報警裝置被觸發(fā)后，發(fā)送報警信號至相關(guān)人員；
其中，所述異常特征庫為無線電磁波信號經(jīng)過異常物品反射后的信號特征庫，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經(jīng)過金屬物品反射后的信號并定義為異常波段的無線電磁波信號。
[0006]本發(fā)明使用無線電磁波信號對金屬物品進(jìn)行檢測，根據(jù)金屬物品對無線電磁波信號的反射特征進(jìn)行分析和判斷，從而實現(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:由一個或多個無線信號發(fā)送裝置不斷的向周圍發(fā)送無線電磁波信號，無線電磁波信號傳播到金屬表面時發(fā)生反射，反射后的電磁波被放置在無線信號發(fā)送裝置附近的無線信號接收器接收裝置所接收；接著對無線信號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的信道狀態(tài)信息有異常，即CSI異常，則將異常波動區(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)警報裝置進(jìn)行報警，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，所述無線信號發(fā)射端的數(shù)目為至少一個，所述無線信號接收端的數(shù)目為至少一個，所述無線信號發(fā)射裝置和無線信號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]所述無線信號發(fā)送裝置采用的無線信號為無線電波，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；無線信號接收裝置的安裝位置與無線信號發(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空間為無線信號的覆蓋范圍內(nèi)，因為金屬物品對無線電磁波信號的反射能力較其他物質(zhì)更強，其反射的信號會呈現(xiàn)出與其他物質(zhì)不同強度的信號特征，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，對無線電磁波信號進(jìn)行異常分析的評定包括以下步驟:
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個空間流中的M個子載波的CSI數(shù)據(jù)，所述N和M均為大于I的自然數(shù)；步驟s42，對多個空間流，求取在同一時間點上的N個連續(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，將該信道狀態(tài)信息設(shè)置為異常信息，并將該異常時間和之后T時間內(nèi)的N個連續(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)時間、峰值出現(xiàn)頻率和CSI平均強度進(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時間內(nèi)CSI數(shù)據(jù)的峰值數(shù)、峰值出現(xiàn)時間、峰值出現(xiàn)頻率和CSI平均強度，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，則傳遞報警指令到警報裝置。
[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)存在一個異常特征值與目標(biāo)匹配數(shù)據(jù)實現(xiàn)了成功匹配，則認(rèn)定T時間內(nèi)檢測到的無線電磁波信號受到了金屬的影響，此時向警報裝置發(fā)送一個警報指令。
[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)與無線信號接收裝置集成在同一個系統(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)安裝在無線信號接收裝置之外的應(yīng)用服務(wù)器時，所述數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)和無線信號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，所述警報裝置接收到警報指令之前處于待機狀態(tài)，當(dāng)報警指令到達(dá)時，報警裝置進(jìn)入運作狀態(tài)，通過播放音樂、發(fā)光、鳴笛或文字警報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，所述警報裝置集成到數(shù)據(jù)特征分析系統(tǒng)中，或所述警報裝置分離放置于單獨的應(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的反射特征進(jìn)行分析和判斷，從而實現(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)明一種實施例的工作流程示意圖；