[发明专利]一种隐藏金属物品的探测装置和方法

权利要求书

1.一种隐藏金属物品的探测装置，包括：

金属感应传感器，包括：

带有发射线圈的发射驱动电路，在该发射线圈上产生交变的电磁场；

带有接收线圈的接收电路，其中该接收电路在其中一个接收线圈上感应出相应的电动势y1＝A1cos(wt)，在另一个接收线圈上感应出相应的电动势y2＝A2cos(wt)，当藏有金属物品时信号y1变成y1’＝A1K1cos(wt+q0)，其中A1、A2代表信号幅度，w代表信号频率，K1代表金属量的信息，q0代表金属材质的信息；

信号分析模块，包括：

移相电路，连接在该接收电路的输出端，使信号y2经移相处理后变为：y3＝A3cos(wt+q1)，其中A3代表信号幅度，与A2成正比关系，q1是信号y3相对y1的相位差，在该移相电路中是已知的；

检波电路，接收信号y1’和信号y3，将两者相乘得到信号y4，其中y4＝y1’×y3＝0.5A1K1A3[cos(q0-q1)+cos(2wt+q0+q1)]；

信号滤波电路，接收信号y4，经过低通滤波后输出低频分量y5，其中y5＝0.5A1K1A3cos(q0-q1)；

减法器，接收信号y5和静态金属信号，输出两者之差，其中该静态金属信号是环境对装置影响所产生的低频分量值；

模数转换器，接收减法器的输出，将其转换成数字信号；

微控制器，连接该模数转换器，微控制器从模数转换器的输出中判断对应的金属材质和金属量，将该金属量和预设的金属量比较，若差异超出一设定值做出一判断信号；

时序控制电路，连接该发射驱动电路、该接收电路和该检波电路，控制三者的同步动作。

2.根据权利要求1所述的隐藏金属物品探测装置，其特征在于，该装置还包括：

人机交互模块，包括：

人机交互接口；

嵌入式计算机，根据该微控制器输出的判断信号操作人机交互接口以警示用户或者接收用户的输入进行控制。

3.根据权利要求2所述的隐藏金属物品探测装置，其特征在于，该人机交互接口包括液晶显示装置和喇叭。

4.根据权利要求1所述的隐藏金属物品探测装置，其特征在于，在该装置的磁路和电路上加上磁屏蔽层以进行隔离，以降低环境中的金属对线圈的影响。

5.根据权利要求1所述的隐藏金属物品探测装置，其特征在于，该探测装置还包括：

红外传感器，判断是否有被探测目标。

6.一种隐藏金属物品的探测方法，包括：

(1)通过发射线圈产生交变的电磁场；

(2)通过接收线圈感应出相应的电动势，在其中一个接收线圈上感应出的电动势为y1＝A1cos(wt)，另一个接收线圈上感应出的电动势为y2＝A2cos(wt)，当人体上有藏有金属物品时信号y1变成y1’＝A1K1cos(wt+q0)，其中A1、A2代表信号幅度，w代表信号频率，K1代表金属量的信息，q0代表金属材质的信息；

(3)将信号y2移相处理后变成y3＝A3cos(wt+q1)，其中A3代表信号幅度，与A2成正比关系，q1是信号y3相对y1的相位差，在移相处理中是已知的；

(4)对信号y1’与信号y3进行检波处理，即将两者相乘后得到信号y4，其中y4＝y1’×y3＝0.5A1K1A3[cos(q0-q1)+cos(2wt+q0+q1)]；

(5)对信号y4进行低通滤波后得到低频分量y5，其中y5＝0.5A1K1A3cos(q0-q1)；

(6)从低频分量y5中减去静态金属信号，其中静态金属信号是环境金属产生的低频分量值；

(7)对上一步中的差值模数转换成数字信号；

(8)从数字信号中判断出隐藏的金属物品所对应的金属材质和金属量，将该金属量与预设的金属量比较，若差异超出预设值则输出警示信号。

7.根据权利要求6所述的隐藏金属物品的探测方法，其特征在于，该探测方法还包括人机交互的过程。

8.根据权利要求6所述的隐藏金属物品的探测方法，其特征在于，该警示信号包括图像信号或者音频信号。

9.根据权利要求6所述的隐藏金属物品的探测方法，其特征在于，该探测方法还包括：

以磁屏蔽方式降低环境中的金属对探测结果的影响。

10.根据权利要求6所述的隐藏金属物品的探测方法，其特征在于，该探测方法还包括：

通过红外传感器来判断是否有被探测目标。