[发明专利]一种隐藏金属物品的探测装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种安全探测装置和方法，尤其涉及一种可区分金属材质和金属量大小的隐藏危险物品的探测装置和方法。

背景技术

目前在机场等重要场所的对人的安全检查，主要是通过式安检门和手持式金属探测器对人进行全身检查，这两种方式的组合在很多场合都可以满足要求，但这里其中的漏洞就是：鞋子。安检门由于探测原因无法检查鞋子区域，而鞋子内部本身就有金属，用手持式金属探测器检查，虚警太多。因此在安全级别较高的场合，往往需要进行脱鞋检查，这种检查方式费时费力，大大增加了工作人员的工作量，同时增加了被测人员的抵触情绪。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种隐藏金属物品的探测装置，能方便快捷的测出隐藏金属的金属材质和金属量，并据此判断是否有携带危险物品的可能。

本发明的另一目的在于提供了一种隐藏金属物品的探测方法，能方便快捷的测出隐藏金属的金属材质和金属量，并据此判断是否有携带危险物品的可能。

本发明的技术方案为：本发明揭示了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。

上述的隐藏金属物品探测装置，其中，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。

上述的隐藏金属物品探测装置，其中，该人机交互接口包括液晶显示装置和喇叭。

上述的隐藏金属物品探测装置，其中，在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。

上述的隐藏金属物品探测装置，其中，该探测装置还包括：

红外传感器，判断是否有被探测目标。

本发明另外揭示了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；