[发明专利]一种基于主动式太赫兹安检方法

权利要求书

1.一种基于主动式太赫兹安检方法，其特征在于，该方法如下：

构建危险品数据库：一方面搜集国家安检部门规定的危险物品；另一方面搜集采用主动式太赫兹设备对人体携带的危险物品；对采用主动式太赫兹设备对人体携带的危险物品进行提取光谱信息特征并进行归一化；将上述危险物品标记为正样本，并添加常见的人体携带的安全物品和非危险物品作为负样本；将标记好的正样本和负样本添加至危险品数据库中；

将上述正样本和负样本采用机器学习算法或深度学习算法进行训练，得到检测危险物品的分类器；

危险品检测：采用被动式太赫兹安检仪采集人体太赫兹图像，获得人体区域，对定位的人体区域进行目标检测和定位，获取人体携带的危险物品的位置和大小，对危险物品进行主动式太赫兹进行光谱分析，提取人体携带危险物品的光谱信息特征，通过分类器对光谱信息特征进行识别判断，若识别出该物品为危险物品，则将该危险物品的光谱特征加入至危险品数据库，并进行报警处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于主动式太赫兹安检方法，其特征在于，所述的危险品检测中提取光谱信息特征的方法如下：

首先测得太赫兹通过自由空间时产生的与时间相关的量脉冲；

太赫兹穿过待测危险物品后，观察其与时间相关的函数a为伸缩因子，b为平移因子；将前后测得的关于时间的函数进行傅里叶变换，，得到光谱信息参考光谱和信号光谱

从而，

其中，α为待测样品的吸光系数，d为样品厚度，n为危险样品的折射率，ω为角频率，c是光在真空的速度，κ为消光系数；

根据傅里叶变换知识，可以得出测量中所使用的太赫兹波可以看成是不同频率分量的叠加，其中每一个频率分量表示为

其中，k＝ω/c为电磁波波数；φ₀初始相位，z为空间位置；

在投射光谱中，透过危险物品之后的太赫兹波电场为：

其中，和为太赫兹电场通过待测危险物品的双界面的透过率，其中a＝kκ；

待测危险物品的吸收率为：

其中I₀为初始太赫兹波的功率，I_s为通过待测危险物品的功率，m为待测危险物品质量；a为单位质量的吸收率。

3.根据权利要求2所述的一种基于主动式太赫兹安检方法，其特征在于，所述的归一化的方法如下：

对数据进行标准化处理：

式中是x_j的样本均值；s_j是x_j的样本标准差；标准化处理后的矩阵为X；

计算标准化数据矩阵的协方差V，V是X的相关系数矩阵；

求V的前m个特征值λ₁≥λ₂≥…≥λ_m，以及对应的特征向量a₁,a₁,…a_m；

求第h主成分其中a_hj是a_h第j个分量；即，主成分F_h是原变量x₁x₂....x_p的线性组合，组合系数为a_hj。