国庆安全出行，少不了这个硬核“黑科技”！

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导语：今天是国庆假期的最后一天，相信很多朋友都已经踏上了归途，而在节假日出行的旅途中，当我们前往机场、港口、火车站、地铁站乘坐公共交通工具出行时，都少不了过安检“这一关”。这看似简单的一环，却是我们生活中的一道重要安全保障。在中国硬核科技的发展下，中国安检设备也迎来了全面升级，究竟安检有哪些“黑科技”？这些“黑科技”又是怎样在短短10几秒的时间检测物品？

安检工作保障出行安全

当我们为了保护我们的人身与财产安全，安检人员们时刻都在毫不放松地工作。近年来，地区间的人员流动量大大增加，特别是在春运或节假日等客流量较大的时期，安检人员也随之面临着沉重的工作压力。

在传统安检手段中，使用最早、应用最广的辅助工具是X射线检测设备。但X射线扫描对人体会有一定量的辐射危害，因此一般用于行李物品的安检，对人员的安检依然需要人工完成。

通常的人工安检法，是由安检员手持金属探测器对人员进行检查。这种安检方法费时费力，特别是在疫情形势下，人工安检更是不利于疫情的防护。此外，金属探测器只会对金属物品报警，然而危险物品不仅有金属刀具枪支，也可能是探测器检查不到的塑料或陶瓷刀具等等。

而现在，为了弥补传统方法的不足，安检工作采用了更新更好的帮手——毫米波安检仪和配套的人工智能系统。这项新的中国安检“黑科技”，为安检员和旅客们都带来了更方便的体验。

毫米波安检仪是什么？

毫米波（millimeter wave）是波长为1～10毫米的电磁波，它的波长范围位于微波与远红外波的交叠之处，所以能够兼具微波和红外的优点。根据毫米波安检成像系统是否采用照射源，毫米波成像可以分为两种类型：主动毫米波成像和被动毫米波成像。

毫米波 图源：百度百科

毫米波安检成像系统的工作原理非常简单：在进行安检时，主动毫米波安检成像系统向目标发射毫米波信号，然后接收目标反射回来的回波信号；被动毫米波安检成像系统不发射毫米波信号，而是利用灵敏的天线接收目标自然辐射的电磁波信号。两种系统都会将接收到的信号经算法处理得到目标的散射强度分布图，实现被探测目标成像。

毫米波安检仪成像 图源：https://page.om.qq.com/page/Oc51qj6aWf2DbNUNVTboI7nA0

毫米波安检仪相比传统安检手段，主要优点有以下四点：

第一，毫米波安检仪的穿透能力良好，能够高效地检测人体衣物遮掩下的隐匿物品，并且得到良好的图像分辨率；

第二，毫米波具有非电离特性，辐射强度相比X射线弱了很多，而与手机辐射类似，不会影响人体的健康；

第三，毫米波检测的方式是非接触人体的方式，能够确保个人隐私安全，且有助于疫情防控；

第四，毫米波是一种受大气等干扰较小的微波，所以毫米波技术可以“不畏风雪”、全天工作。

国内研究毫米波安检成像系统的单位包括中电38所、航天科工三院35所、清华同方威视和中科院上海微系统所等等，研发的产品已经被广泛应用在多种安检场合。

中电38所的毫米波安检成像仪，采用被动成像方式实时成像，安检效率不低于1500人次/小时。

航天员35所的“航天海鹰”AI毫米波人体安检仪，采用主动成像的方式，去年已经在国内近10个机场投入应用

人工智能系统如何进行违禁品检测？

毫米波成像仪生成图像后，还可以借助具备目标检测技术的人工智能系统，对安检仪生成的图像进行违禁品自动检测，辅助安检人员发现违禁品。

通俗的来说，目标检测技术即是解决图中物体“是什么，在哪里”的问题，这与违禁品检测的任务不谋而合。

人工智能系统针对违禁品进行目标检测的步骤大致为：从毫米波成像仪生成的图片中，把需要检测的区域（如口袋等）从整幅图像中分割出来，在分割出的区域中进一步提取物体的纹理、形状等特征，最终通过设计好的卷积神经网络分类器对物体分类，并判断是否属于违禁品。

基于深度学习的目标检测与识别方法，可以让毫米波图像被更快速、更精准的智能化检测，随着算法的不断进步，自动识别也将变得速度更快、准确性更高。

胶东机场在“海关、安检合二为一”的实践中，把人工智能检测违禁品投入了实际应用，采用“智能审图系统”对托运行李进行检查。“智能审图系统”能够对物品的多维信息进行采集，自动判断出物品是否属于禁限类或应税类物品；系统可以标注出嫌疑物品所在行李里的具体位置，以便于安检人员或海关关员现场判别。

下一代安检系统是什么样的？

伴随着万物互联的大数据时代来临，下一代安检系统也将不断“进化”，就像我们家里的各种智能家具可以联动一样，各种安检手段也可以进行联动，形成一套具备区域智能能力的安检系统。

清华大学联合同方威视共同研发了一套大思安系统，集成了先进的毫米波和太赫兹非接触式成像技术，通过5G传输网络和深度学习训练，能够实现对区域内太赫兹图像信息、毫米波图像信息、光学跟踪信息的综合智能分析，重点解决高风险目标的快速查验问题，从而实现对密集人流区域的智能化安全监控。

结语：

安检，是确保人们出行安全必不可缺的一环，由于中国人口众多，人口流动性大，这也给安检工作带去了不小的难题。但是在中国新设备和新技术的支持下，可以预见，我们的安检将会更准确、更高效、更智能、更舒适、更安全。中国智造的硬核安检，也将为人们带去每一个安全、愉快的假期体验。

参考文献：

1. 刘汪平. 一个面向公共安全的94GHz被动毫米波成像系统[D].电子科技大学,2017.

2. 何秋晔. 主动毫米波安检成像算法研究[D].西安电子科技大学,2019.

3. 赵自然.大思安系统：基于毫米波太赫兹区域感知网络的非接触智慧安检技术[J].中国高新科技,2020(16):12-13.

4. 程秋菊. 基于深度学习的毫米波图像目标检测与识别方法研究[D].重庆邮电大学,2020.

5. 张玉涛. 基于卷积神经网络的多尺度安检违禁品检测[D].中国民航大学,2020.