《基於公共安全的毫米波輻射特性建模與圖像特徵研究》是依託南京理工大學，由張光鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於公共安全的毫米波輻射特性建模與圖像特徵研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張光鋒
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
反恐與公共安全領域研究已經成為當前世界各國關注的熱點,無源毫米波成像探測器可以實時獲取公眾場所中人員衣物里藏匿物品的幾何與材料特徵信息，特別是毫米波輻射（即使加照射源）的能量級遠遠低於X光源，對人體安全無害。目前國外用於安檢的無源毫米波成像系統已進入實用化階段，而我國無源毫米波成像理論與實用化研究尚不成熟,複雜室內環境下藏匿物品的電磁穿透特性與輻射特性的基礎研究工作還比較薄弱，由於缺乏成像獲取手段，安全檢查中藏匿物品的無源毫米波圖像特徵研究在國內尚屬空白。因此本選題通過分析和測試室內複雜電磁環境中藏匿危險品的傳輸與衰減特性，進而研究和建立公眾場所中人員及行李藏匿物品的電磁輻射特性數學模型，再根據獲取的無源毫米波圖像特徵和亮溫特徵的綜合信息研究提取和識別危險品的新方法，為我國公共安全領域的無源毫米波成像套用研究的順利發展提供先期理論基礎和重要技術支撐。
結題摘要
毫米波波段位於普通微波和紅外之間的中間區域，兼有紅外和微波的波譜特徵。反恐與公共安全領域研究已經成為當前世界各國關注的熱點,所以毫米波成像在機場、捷運、車站等公眾場所安全檢查方面具有廣泛的套用前景，歐美國家的機場已經陸續裝配主動毫米波成像安檢系統。與主動毫米波成像相比，無源毫米波成像同樣可以實時獲取公眾場所中人員衣物里藏匿物品的幾何與材料特徵信息，而且結構簡單易於集成，特別是毫米波輻射即使加照射源的能量級仍遠遠低於X射線，對人體安全無害。目前國外用於安檢的有源和無源毫米波成像系統均已進入實用化階段，但是我國無源毫米波成像理論與工程化研究尚不成熟，基於這個目的，我們開展了複雜室內環境下藏匿物品的電磁穿透特性與輻射特性的基礎研究工作，研究獲取藏匿物品信息的毫米波輻射計成像技術和開發毫米波輻射成像系統，在毫米波輻射成像的基礎上著重分析藏匿物品的無源毫米波圖像特徵與信息提取方法。在本項目開展過程中，不同於目前國內外現有的毫米波直流輻射成像技術，發明了一種毫米波交流輻射成像的方法和裝置，該項發明已申報國家發明專利；另外本基金支持下還申報了兩項實用新型專利，其中新型毫米波輻射成像系統獲得了實用新型專利授權，該專利對現有的毫米波成像系統進行了較大的改進，使得成像系統能夠高速數據採集和平穩運行；另外發明了一種直放式的毫米波交流成像輻射計，利用該輻射計可以獲取目標的信息並可以進行大規模的焦平面成像。交流輻射成像是一種新穎的信息獲取的方式，通常的毫米波輻射成像都是利用直流輻射計進行成像，我們經過大量實驗，分別在混頻式和直放式輻射計實現了了交流成像。該項目的研究成果毫米波成像測試系統已推廣到水環境保護等領域，並已經申報國家發明專利。本項目主要成果是通過分析和測試室內複雜電磁環境中藏匿危險品的傳輸與衰減特性，分析和建立了公眾場所中人員及行李藏匿物品的電磁輻射特性數學模型。利用數學形態學、分水嶺算法、微分運算元和等值線等方法，將無源毫米波圖像和亮溫特徵等綜合信息識別藏匿物品。這為我國公共安全領域的無源毫米波成像套用研究的順利發展提供了先期理論基礎和重要技術支撐。
