一秒轉身完成安檢！沒(méi)有電磁輻射，這個(gè)設備獲北京發(fā)明創(chuàng )新金獎

  兩米見(jiàn)方，兩米來(lái)高，看上去像一臺X光機，往它前面一站，轉個(gè)身，一秒鐘就完成了安檢。這就是被動(dòng)式毫米波成像安檢設備。日前，在第13屆北京發(fā)明創(chuàng )新大賽上，由中國航天科工二院25所研發(fā)的被動(dòng)式毫米波成像安檢設備獲得了金獎。

  不用安檢員貼身檢查“911事件”以后，世界各國對安防需求日益提升，各個(gè)國家都在全力發(fā)展各類(lèi)安全防范技術(shù)產(chǎn)品，安檢系統便是其中重要的一類(lèi)。如今，安檢系統已經(jīng)廣泛應用于奧運會(huì )、博覽會(huì )等大型活動(dòng)，以及地鐵、高鐵、機場(chǎng)等交通運輸系統中。

  作為大型央企，中國航天科工二院專(zhuān)注安防領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)，下屬上市公司先后圓滿(mǎn)完成了北京奧運會(huì )、上海世博會(huì )等安?？萍枷到y建設和保障任務(wù)?！霸?010年世博會(huì )之后，二院對安保產(chǎn)品提出了更高的要求，我們結合市場(chǎng)需求對安檢產(chǎn)品設計研發(fā)想了更多的辦法?！北粍?dòng)式毫米波成像安檢設備主任設計師趙崇輝對記者說(shuō)。

  趙崇輝所在的二院25所在雷達及光電成像探測領(lǐng)域具有技術(shù)優(yōu)勢，光電產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于靶場(chǎng)測量、海洋執法、安防監控、森林防火等領(lǐng)域，受到用戶(hù)的普遍好評。經(jīng)過(guò)深度對接，趙崇輝和同事系統評估了現有的安保系統。他們發(fā)現，以目前普遍采用的人員安檢系統為例，基本都是X射線(xiàn)物品探測儀+金屬安檢門(mén)+安檢員手持金屬探測棒的方式實(shí)現安檢。這套系統優(yōu)點(diǎn)是多道防線(xiàn)分布，安全性較高，但缺點(diǎn)也非常明顯，人員平均通過(guò)時(shí)間較長(cháng)，效率低，并且由于安檢員手持探測棒需貼身檢查，經(jīng)常出現隱私糾紛。

  有沒(méi)有一種安檢方式，可以既不用安檢員貼身檢查，又能精確發(fā)現危險物品呢？研究人員想到了毫米波。當時(shí)，他們正在研發(fā)一套毫米波測雨雷達設備，可以應用于水利防汛抗旱?！凹夹g(shù)是可以遷移的，我們立即投入了研發(fā)?！壁w崇輝說(shuō)。沒(méi)有電磁輻射一秒轉身完成安檢趙崇輝說(shuō)，毫米波是一種波長(cháng)較短的電磁波，相比長(cháng)波，具有測量精度更高、帶寬更寬、信息傳播更豐富等優(yōu)點(diǎn)。如今，我國正在全面建設的5G移動(dòng)通信就廣泛應用了毫米波技術(shù)。

  在安檢領(lǐng)域，毫米波設備主要分主動(dòng)式和被動(dòng)式兩條技術(shù)路線(xiàn)。前者是設備主動(dòng)發(fā)射毫米波到被檢查的人和物品上，然后接受反射回來(lái)的信號并進(jìn)行分析檢查。近年來(lái)，基于該技術(shù)的人體掃描成像安檢系統已經(jīng)形成了市場(chǎng)化產(chǎn)品。而后者則是被動(dòng)接收人體、物品釋放的輻射毫米波信號，利用物體輻射特性不同的特點(diǎn)加以區分。

  2012年，趙崇輝和同事們研發(fā)的第一臺毫米波安檢設備“出爐”。嚴格地說(shuō)，這是一臺原理樣機，主要用于驗證技術(shù)原理，評估應用可行性，采用了當時(shí)比較成熟的主動(dòng)式毫米波檢測技術(shù)?！安贿^(guò)，我們發(fā)現它的報錯率還是有點(diǎn)高，必須加以改進(jìn)，另外主動(dòng)式毫米波安檢技術(shù)的缺點(diǎn)也非常明顯?！壁w崇輝告訴記者，因為是主動(dòng)發(fā)射毫米波，所以存在一定的輻射，盡管輻射劑量低于一部手機。事實(shí)上，國外反對主動(dòng)式毫米波安檢設備的呼聲一直很強烈，“我們未來(lái)肯定是要把產(chǎn)品投放到市場(chǎng)的，必須重視用戶(hù)的意見(jiàn)?！?/span>

于是，科研人員采用更加安全的被動(dòng)式技術(shù)?！败浖覀冏约簩?xiě)，部分小的硬件我們自己在車(chē)間里加工，夜以繼日全力攻堅?！壁w崇輝說(shuō)，到2014年初，首臺被動(dòng)式毫米波安檢設備研發(fā)成功，從根本上解決了虛影報錯率高的問(wèn)題。隨后，團隊再接再厲，改進(jìn)了軟件算法，并對設備外形設計進(jìn)行了優(yōu)化。目前已完成了第三代安檢產(chǎn)品的研發(fā)。

  在25所的一處實(shí)驗室，記者見(jiàn)到了這套被動(dòng)式毫米波成像安檢設備。在它前端是一個(gè)半米見(jiàn)方的安檢平臺，后端則是安檢工作人員監控工位，裝有顯示屏等設備?！澳判?，它不會(huì )釋放任何電磁波輻射?！壁w崇輝對記者笑道，由于采用了被動(dòng)毫米波，絕對無(wú)輻射，不會(huì )危害人體健康。同時(shí)，成像速度快，一秒鐘可以拍兩幅畫(huà)面，每個(gè)人的成像時(shí)間不超過(guò)一秒鐘?！澳厦嬉徽?，轉個(gè)身，就完成安檢了?！?/span>

記者了解到，這套設備如果安裝在公共場(chǎng)所，實(shí)際客流的通過(guò)效率將是采用手持式安檢設備的兩倍。趙崇輝說(shuō)，這套被動(dòng)式毫米波成像安檢設備的安檢效果也非常好。通過(guò)將場(chǎng)景輻射信息轉換成灰度圖像顯示，利用物體輻射特性不同的特點(diǎn)，從圖像中區分不同物品，可以檢測人體攜帶的金屬和非金屬物品，如爆炸品、毒品、槍支、刀具、光盤(pán)等隱匿物，其識別范圍遠大于金屬安檢門(mén)等現有安檢設備?！拔覀冏鲞^(guò)測試，分辨率可以達到厘米級，小水果刀之類(lèi)的危險品，肯定逃不過(guò)它的‘火眼金睛’?！?/span>

小型便攜改造

實(shí)現靈活布點(diǎn)安檢

  盡管在第13屆北京發(fā)明創(chuàng )新大賽中獲得了金獎，但被動(dòng)式毫米波成像安檢設備研發(fā)并未就此止步。趙崇輝告訴記者，目前設備還存在幀頻較低、體積仍然較大等不足?！拔覀冋谂c高校合作，將安檢成像視頻化，打造基于毫米波的視頻成像探測器。到那時(shí)候，安檢成像速度可以達到每秒40到50幅圖，不僅效率可以提升，也有助于發(fā)現更隱匿的危險品?！?/span>

  在設備小型化改造上，未來(lái)的目標是把體積縮小到現在的九分之一。這樣一套安檢設備裝在皮卡車(chē)甚至SUV車(chē)里就能拉走，裝在一輛手推小板車(chē)上就能移動(dòng)，架起來(lái)就能用，可以實(shí)現靈活布點(diǎn)安檢。

民用產(chǎn)品最終是要走向市場(chǎng)的，被動(dòng)式毫米波成像安檢設備也不例外。記者了解到，未來(lái)整個(gè)團隊將圍繞這款產(chǎn)品走雙創(chuàng )之路。25所雙創(chuàng )項目主管周東杰告訴記者，將借助中國航天科工集團這個(gè)大平臺進(jìn)行推廣，“科工集團有一整套支持我們所有下屬單位開(kāi)展創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)的政策措施，根據創(chuàng )新成果的特點(diǎn)、創(chuàng )業(yè)的不同階段給予不同的資金和政策鼓勵?！?/span>

周東杰對記者說(shuō)，如果未來(lái)產(chǎn)品達到一定市場(chǎng)規模，還可以引入外部資本，“這方面，跟民營(yíng)企業(yè)的創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)是一樣的?！?/span>