民航安检中人体成像技术的应用分析

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王琪

四川西南航空职业学院 610000

摘要

在众多民航机场的智能旅客安检系统中,人体成像技术主要体现在无接触式的毫米波安检门之中,能够根据焦平面成像技术以及近距离合成孔径人体成像系统装置等硬件资源,实现高效率全方位扫描功能以及高分辨率成像功能,对旅客随身携带的金属和非金属物品进行重点识别和统计分析。本文将着重探析民航安检中人体成像技术的应用要点。


关键词

民航安检;人体成像技术;毫米波;应用

正文

毫米波智能安检门,是民航机场中的重要智能设备产品之一,也能够有效缩短旅客安检时间,还能够及时绑定行李箱包编码信息,实现人包绑定的信息集成目标。但是在更新和完善人体成像探测算法的过程中,需要对其硬件设备资源进行优化和完善,其辐射量比较低,安检时间基本集中在5s左右,还能够将人脸识别信息与违禁物品识别信息进行绑定。

1 民航安检系统的基本组成

1.1 人脸识别系统

在众多民航机场的安检系统中,人脸识别、人体检查、自动化行李传输以及信息管理系统都是非常关键的组成部分,其中人脸识别系统主要实现无感身份识别以及人包自动绑定等系统功能,还能够与自助验证分系统中的关键身份信息进行协同认证,确保信息集成和查询结果具有较强的精确性[1]。在广泛应用人脸识别系统的过程中,根据传感器设备和人机交互界面采集到的图像数据信息,能够将生物特征标签和动态化面部姿态信息相结合,还能够快速绑定自助验证系统中的身份信息,将国内旅客和国际旅客进行有效分类,对于飞行次数较多的旅客则可以在绿色通道之中进行无感验证和身份识别等基础操作。但是为保护旅客的个性隐私信息,部分面部特征被临时存储到个人数据库之中,在多次访问系统后台之后,能够及时清空系统缓存文件,在无感知条件下顺利通过安检,还能够将人脸面部数据信息同步给其他业务功能系统,实现数据共享[2]

1.2 毫米波人体检查设备

很多民航机场中的智能旅客安检系统,能够呈现易安检服务模式,最大限度减少人员接触,尤其在旅客通过毫米波安全门进行物品检测的过程中,若无危险和可疑物品的旅客可以快速通过,避免安检员用金属探测器进行接触式检查[3]。部分民航机场的安检设备还会采用差异化安检服务模式,精确统计毫米波人体检查设备的通过人次以及异常物品种类,将智慧安检系统中的绿色通道和人工通道隔离开来。毫米波人体成像检查设备,能够有效代替传统的金属探测安检门,能够对金属物品和非金属异常物品进行集中探测和识别定位,辅助安检人员进行全身检查,其成像速度和质量都非常高,但是能够有效保护旅客的个人隐私,只能够快速识别与人体体温差距较大的异常物品部位,其探测算法的鲁棒性和灵敏度更加关键。在集中研发与应用毫米波人体检查门设备的过程中,系统软件能够集中显示异常物品在人体上的存放位置,并将预警信息同步到安检人员佩戴的人机交互设备触摸屏上[4]

1.3 自动传输系统

在众多民航机场的智能旅客安检系统中,自动传输系统也是非常关键的组成部分之一,其主要涵盖行李识别分拣以及托盘自动回传等系统功能,引用自动物流技术[5],实现旅客随身行李传送、识别、安全行李与可疑行李的分离和空筐回传,还能够根据系统配置参数,升高和降低传输速率,根据民航机场中的客流量进行集中调整,将已完成旅客身份信息认证之后的行李包裹分到临近通道处,避免影响到旅客搬运行李的体验感。在广泛应用自动传输装置的过程中,需要尽量选用低能耗的物流传送履带,还需要结合民航机场中的旅客安检速度,将行李的内容物进行快速识别,但是需要避免出现误判等问题。根据自动传输系统中硬件和软件信息资源的协同应用效率,民航机场的系统管理人员和安检人员需要定期检查各项硬件设施运行状态是否安全稳定,但是若存在某些系统故障问题,硬件设施连接的通信接口会集中发送系统预警信息,引导设备检修人员进行故障检查等基础操作。

1.4 信息管理系统

在众多民航机场的智能旅客安检系统中,信息管理系统也是非常关键的组成部分之一,能够将旅客信息、安检信息、身份识别数据信息进行自动集成,还支持信息查询等功能操作流程,引用信息集成技术,统一分析、集成各部分采集的数据,从而实现对旅客快速、友好、可追溯性的智能安检操作。结合智能旅客安检系统中的生物特征信息和结构化编码数据信息,将随身行李与生物特征标签进行集中绑定,还能够将旅客的历史数据同步到后台数据管理模块之中。但是在部署和应用信息管理系统的过程中,需要对不同安检设备和信息处理软件对应的运行模式进行科学划分,例如组网运行模式、单机单通道运行模式、应急脱机运行模式等,能够间接影响到信息管理系统部分业务查询操作的执行速度和精准度。尤其在无感验证和身份识别的过程中,部分旅客会比较关注飞机航班和安检时间长度等信息,可以在授权旅客身份之后,集中查询相关航班信息和安检等待时间等系统数据参数。

2 人体成像技术概述

人体成像技术是安检以及遥感成像等相关技术领域内的重要创新成果之一,根据成像距离以及热辐射图像采集精度,毫米波安检门设备的识别速度和准确度也有所差异,不同规格和型号的人体成像设备,其发射的毫米波对人类身体不会造成影响,热辐射图像能够与红外成像原理相结合,有效缩短成像时间。毫米波成像技术,其普遍具有高可靠性、低延迟等独特应用优势,还能够向人体发射不同频率和角度的毫米波,在设定探测算法和探测阈值参数之后,即可得到非常精准的热辐射图像信息,对各项违禁物品例如金属液体粉末等物质进行快速识别和定位分析,协助安检人员进行旅客全面的安全检查操作,降低机场运行风险系数。但是根据不同规格和探测算法的毫米波发射装置和其他硬件设施,智能旅客安检门的整体全身检测时间集中在5s左右,低延迟的应用优势更加显著,还能够与自助验证系统中的旅客身份识别结果进行快速绑定和统计分析。

3 人体成像技术在民航安检系统中的应用要点

3.1 自动检测模式与人工判图模式的融合

在不同民航机场的安检系统中,根据旅客日客流量以及月客流量等数据指标,合理分配毫米波人体成像安检门等创新技术资源,将自动检测模式与人工判图模式有机结合,逐步提升毫米波安检门设备的识别速度和质量。根据毫米波人体成像设备和信息管理系统的硬软件资源共享效果,可以及时切换人工判图模式和自动检测模式,并将不同运行模式对应的检测结果同步到后台数据库之中。在自动检测运行模式下,人体体表以及衣服中的违禁物品都能够被快速识别出来,识别和定位精度相对较高,还能够在显示屏幕中集中显示热辐射图像以及异常人体部位,结合安检人员的安全检查设备,比较适用于民航机场的旅检通道,还能够将国际旅客以及国内旅客进行高效分类。在人工判图运行模式下,民航机场还需要单独配置远程判图工作站,及时标记成像设备采集到的热辐射图像异常点位,比较适用于空防安全等级较高的民航机场。

3.2 构建易安检无接触服务模式

根据民航机场的不同空防级别,可以应用多种人体成像设备,还能够根据旅客身份进行导流,构建易安检无接触服务模式,将民航机场的安检设备进行集中升级和硬件更新操作,确保国内和国外旅客能够享受到无感身份识别、无感安全检查等系统功能,还能够为经常飞行的旅客提供便民服务等。但是根据民航机场的容客量和飞行航班数量,在集中构建易安检无接触服务模式的过程中,需要对各项旅客个人信息进行快速集成,确保自动安检设备运行状态的安全性和稳定性,还需要对多种人体成像安检门的图像显示速度进行集中测试和统计分析,缩短全身安检时间长度。很多民航机场普遍选用的无感以及无接触服务管理系统,在集中配置安检设备和辅助身份识别认证措施的过程中,还能够将众多面部特征信息采集设备融合到自动安检管理模式之中,将毫米波成像设备的不同发射频率和成像质量进行有效对接,关注旅客个人隐私信息的安全性和保密性。部分安检门会配置隔离装置等新型技术措施,避免出现旅客间距过于密集等情况。

3.3 基于大数据的安检数据共享和系统适配模式

在大数据技术的支撑下,民航机场中的安检数据共享机制与系统适配模式更加简洁,还能够结合毫米波人体成像设备的信息采集原理,将热辐射图像中的关键特征信息进行快速识别,及时更新和完善硬件设备对应的版本和端口数据信息。尤其在空防级别相对较高的民航机场中,人工判图模式和自动检测模式下的毫米波人体成像检查设备应用更加广泛,能够根据不同旅客身份类型,选择对应的系统运行模式,最大限度提升旅客安检速度和系统响应速度。很多高频率以及超高频率的毫米波成像设备,其检测精度也比较高,还具有低延时等特点,但是在对较为隐蔽的人体部位进行集中检测的过程,需要及时提高设备检测阈值范围,进一步扩大人体成像的热辐射图像生成范围即可,还需要对图像数据信息中的噪声和斑点进行集中过滤处理,将历史数据信息存储在后端系统平台之中。基于大数据技术的安检数据共享以及系统适配模式,能够进一步降低民航安检系统的后期运维管理成本,但是需要对毫米波人体成像设备的系统响应速度和识别精度进行集中测试和统计学分析。

3.4 逐步提升仪器设备的成像质量和分辨率

在不同规模的民航机场中,智能旅客安检系统与传统安检系统相比,人工劳动强度显著降低,智能安检通道的劳产率由原有27人/小时提升至37人/小时,但是也需要逐步提升人体成像设备的成像质量和分辨率,避免额外占用人工判图时间。部分中小型毫米波成像设备的工作频率并不稳定,因此需要合理引入超分辨技术等新型技术成果,构建基于目标的消失波信息管理机制,合理运用逆散射算法得到人体图像,提高安检成像设备的图像分辨率,还能够将毫米波成像装置的成像质量进行动态监测和统计分析。在众多民航机场的智能旅客安检系统中,人体成像设备的成像质量和图像分辨率非常关键,更需要将差异化的热辐射特征信息进行单独定位识别,但是需要在优化探测算法的基础之上,将非结构化的图像数据信息进行降维处理和主成分分析,将人体热辐射的高维度特征信息保留在前景图像之中即可。逐步提升安检仪器设备的成像质量和图像分辨率,也能够强化智能旅客安检信息处理和查询效率。

3.5 优化人体成像设备的探测算法

在众多民航机场的智能旅客安检系统中,优化毫米波人体成像设备的探测算法,能够有效缩短随身违禁品的识别和定位时间,并对图像特征信息中的异常噪声点进行过滤处理,但是在确定不同人体定位检测点位的过程中,需要结合热辐射图像的成像原理,将探测精度进行适度调整。部分违禁物品的藏匿位置比较隐蔽,因此需要进一步提升成像设备的异常探测精度级别,但是需要对自动目标识别结果进行筛选和过滤分析,避免出现较多误判结果。部分热辐射图像中的像素点亮度和纹理特征信息存在异常,探测算法能够根据不同人体成像检测区域之间的熵值变化趋势,对比分析计算机视觉重建模型中的关键特征信息。尤其在更新毫米波成像设备的硬件和软件系统资源过程中,优化人体探测算法是非常关键的环节之一,还能够及时引入大数据技术、计算机视觉处理算法以及模式识别算法等,构建深度学习框架和人工神经网络,缩短违禁物品的实际检查时间长度。

3.6 合理构建客户信息隐私保护机制

在不同客流量和建设规模的民航机场中,智能旅客安检系统设备的更新和完善,需要与客户实际需求进行有效适配,因此机场方面和技术支持团队方面需要合理构建客户信息隐私保护机制,将无感面部识别的生物特征标签统一配置在客户数据库之中,还需要对存在异常数据信息的安检时空序列进行集中排查,避免出现系统误判等情况。除此之外,身份权限控制和网络安全通道加密技术的广泛应用,能够进一步提升客户信息隐私保护质量和业务操作效率,避免出现人体成像数据信息被泄漏等系统故障问题。

结束语

综上所述,民航安检系统中人体成像技术和仪器设备的广泛应用,能够显著提升易安检无接触服务模式的实际运行效率,还能够将无感识别系统装置进行更新和完善,但是需要在机场管理层面进一步提升数据信息共享效率,保护客户安检信息的隐私性和安全性。在广泛应用毫米波成像设备和自动监测运行模式的过程中,需要进一步凸显探测算法和硬软件资源的应用优势。

参考文献

[1]冯辉,涂昊,高炳西,武帅.被动毫米波太赫兹人体成像关键技术进展[J].激光与红外,2020,50(11):1395-1401.

[2]岳廷军.基于人体成像技术的安检设备在民航安检中的应用分析[J].中国设备工程,2020(21):127-128.

[3]涂昊,冯辉,安德越,高炳西,武帅.基于焦平面成像的被动式太赫兹人体成像技术[J].微波学报,2020,36(S1):13-16.

[4]廖国胜.新技术应用与提升民航安检效能分析[J].民航管理,2021(12):79-83.

[5]张瑞珠.数字化背景下民航安检发展趋势浅见[J].民航管理,2020(11):12-16.


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