一直以來(lái),電磁波檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用在*維穩(wěn)、重大安全等全球各公共領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用。隨著人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展、智能感知天網(wǎng)的不斷完善,但是其防范能力仍然達(dá)不到安檢級(jí)別,對(duì)無(wú)法強(qiáng)制安檢的公共區(qū)域的未知風(fēng)險(xiǎn)仍然難以做到提前預(yù)警。如今,隨著新興電磁技術(shù)太赫茲與毫米波不斷突破,現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出具有安全監(jiān)測(cè)能力的“透視眼”,實(shí)現(xiàn)了安檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)級(jí)集成,使得該類技術(shù)深入融合并應(yīng)用在安檢領(lǐng)域已成為現(xiàn)實(shí)。
當(dāng)前,主流安檢手段是在機(jī)場(chǎng)等重要場(chǎng)所由手持安檢儀的安檢人員或設(shè)置安檢門(mén)、安檢通道進(jìn)行強(qiáng)制檢測(cè),其局限性在于,它高度依賴于所在位置、檢測(cè)設(shè)備、安全檢測(cè)主客體人員之間的合作。比如醫(yī)院、商場(chǎng)等場(chǎng)所,并不適合強(qiáng)制安檢,但是這些場(chǎng)所人員密集,一旦發(fā)生暴恐行為后果難以想象。隨著圖像技術(shù)的發(fā)展,人臉識(shí)別安檢門(mén)、安檢人臉識(shí)別系統(tǒng)等一體化安檢系統(tǒng)逐漸投入使用,大幅提高了安檢速度和精度,實(shí)現(xiàn)了安檢系統(tǒng)的功能升級(jí)。然而這種嵌入式的集成實(shí)際上仍然是安檢系統(tǒng)和人臉識(shí)別系統(tǒng)的硬件組合,并未實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)級(jí)的融合應(yīng)用。所以,如何將新型安檢需求進(jìn)一步整合,與新興電磁技術(shù)太赫茲與毫米波進(jìn)行深度集成和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)闊地區(qū)流動(dòng)人員的安檢和實(shí)時(shí)預(yù)警,結(jié)合圖片對(duì)比進(jìn)行身份識(shí)別、軌跡描繪和區(qū)域控制,也是當(dāng)下正流行的研究熱點(diǎn)。
1、毫米波和太赫茲技術(shù)
傳統(tǒng)的手持安檢儀、安檢門(mén)等采用的電磁場(chǎng)、X射線和X射線背散射等技術(shù),因其工作原理必須依賴有人值守式的強(qiáng)制安檢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足上述需求。而要實(shí)現(xiàn)人體安檢設(shè)備的非接觸式乃至隱蔽應(yīng)用,對(duì)安檢設(shè)備而言首先要解決的問(wèn)題是設(shè)備的被動(dòng)式、非接觸式和快速成像。因此在電磁波家族眾多成員里,能夠被動(dòng)式探測(cè)人體危險(xiǎn)物品并成像的只有兩個(gè)頻段:太赫茲和毫米波。
毫米波,是指頻率在30GHz~300GHz之間的電磁波。太赫茲波,是指頻率在100GHz~10THz之間的電磁波。這兩段電磁頻譜處于傳統(tǒng)電子學(xué)和光子學(xué)研究頻段之間的特殊位置,二者存在部分頻段重疊,過(guò)去對(duì)其研究以及開(kāi)發(fā)利用都相對(duì)較少。近年來(lái)其特性越來(lái)越多的被應(yīng)用于安檢領(lǐng)域,比如毫米波較短的波長(zhǎng)可以有效減少器件尺寸,在成像方面可以有更高的分辨率。而太赫茲的高分辨力、透視性、安全性和瞬態(tài)性,結(jié)合被動(dòng)成像技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)更好的探測(cè)效果。而且這兩個(gè)頻段都可以實(shí)現(xiàn)被動(dòng)檢測(cè),接收人體對(duì)外輻射,對(duì)人體安全無(wú)害。
2018年,民航局頒布了《民用航空毫米波人體成像安全檢查設(shè)備鑒定內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)》及《民用航空毫米波人體成像安全檢查設(shè)備違禁物品探測(cè)能力測(cè)試程序》,正式將毫米波人體成像設(shè)備納入中國(guó)民航安檢設(shè)備清單,中國(guó)由此成為全球第三個(gè)、亞洲第一個(gè)獨(dú)立頒布毫米波人體成像技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家實(shí)體。同年,國(guó)內(nèi)多家廠商和科研機(jī)構(gòu)推出了應(yīng)用級(jí)的太赫茲安檢儀,“無(wú)輻射、無(wú)感知、無(wú)觸摸、無(wú)停留”的人體安檢新概念正式登場(chǎng),標(biāo)志著毫米波和太赫茲這兩大電磁領(lǐng)域最前沿的新興技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入安檢應(yīng)用階段。可以肯定的是,在當(dāng)前技術(shù)條件下,毫米波和太赫茲是打通電磁人體安檢和人像識(shí)別安防兩大領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)級(jí)融合應(yīng)用的*。
2、存在哪些問(wèn)題
如今,被動(dòng)式太赫茲/毫米波人體安檢儀產(chǎn)品已經(jīng)逐漸研發(fā)完成并向應(yīng)用邁進(jìn),要實(shí)現(xiàn)人體安檢和人臉識(shí)別的軟硬件集成和數(shù)據(jù)融合,其體積、成像、探測(cè)距離等核心技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn),目前存在的問(wèn)題主要是國(guó)內(nèi)被動(dòng)式太赫茲/毫米波安檢儀普遍處于樣機(jī)測(cè)試和立項(xiàng)階段,尤其是對(duì)于“天網(wǎng)”監(jiān)控?cái)z像機(jī)式的掛桿應(yīng)用來(lái)說(shuō),還存在成本高、體積體重較大、成像分辨率、報(bào)警準(zhǔn)確率距離大數(shù)據(jù)應(yīng)用還需進(jìn)一步提高等問(wèn)題。在過(guò)渡階段可以通過(guò)落地式放置、后臺(tái)人員遠(yuǎn)程值守等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用,從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,仍然需要不斷攻克技術(shù)難關(guān),早日實(shí)現(xiàn)“天網(wǎng)”圖像式的成熟規(guī)模應(yīng)用。
結(jié)語(yǔ):隨著太赫茲及毫米波安檢技術(shù)的不斷發(fā)展,今后安檢設(shè)備的小型化、無(wú)感化和高分辨率、高靈敏度技術(shù)將不斷提升,與人臉識(shí)別等視頻圖像大數(shù)據(jù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合后的跨維智能化應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。積極探索開(kāi)展電磁技術(shù)在安全領(lǐng)域的深化應(yīng)用研究,開(kāi)展電磁技術(shù)在安全領(lǐng)域甚至通信領(lǐng)域中的應(yīng)用研究將成為必然趨勢(shì)。當(dāng)前,在深度融合“電磁探測(cè)+人臉識(shí)別”,打造安檢級(jí)視頻安防應(yīng)用方面的技術(shù)難關(guān)已被攻克。相信隨著新的融合需求的發(fā)現(xiàn)和提出,必將加快應(yīng)用級(jí)產(chǎn)品的研發(fā)落地和規(guī)模應(yīng)用,建立屬于“太赫茲和毫米波”的新型生態(tài)。