安全检测技术

Ｘ光安全检测
• Ｘ光检测系统是一种根据Ｘ光在不同物质材 料上的穿透能力（或者说不同物质具有对Ｘ 光不同的吸收能力）的原理研制，通过图像 处理方法检测物品中是否含有某些特定的物 体（如不符合安全规定的金属物品，刀具， 枪支），这种检测目前在安检领域应用广泛。
数字视频监视系统
数字视频监视系统作为一种新型的监视 手段，综合利用光电传感器、计算机网络、 自动控制和人工智能等先进技术，近年来， 迅速在各行各业得到了广泛的应用。例如 金融证券保险业的安全监控、电信行业的 安全监控、政府机关的安全监控、考场的 监控、制造业生产过程的监控和安全监视、 商业系统的应用、物业管理的安全监视、 交通运输业的安全监视等等。
安全检测技术
光电检测技术应用于安全检测领域
光电检测技术在安全领域的一些典型应用
光电检测技术在安全领域已经有了很多的应用，如机场， 车站安检中违禁物品检查探测，既有对枪支，管制刀具等 金属的探测，也有对炸药. 金属的探测，也有对炸药.毒品等其他违禁物品的探测。 利用生物特征（如指纹，虹膜，脸部面相，掌形等）的身 份识别和验证。 在住宅小区的安全防范方面，广泛应用于消防安全的光电 感烟探测器（简要原理：它有一个发光元件和一个光敏元 件，平常光源发出的光，通过透镜射到光敏元件上，电路 维持正常，如果有烟雾从中阻隔，到达光敏元件上的光就 显著减弱，于是光敏元件就把光强的变化变成电的变化， 通过控制电路向人们报警），应用于电气防火安全检测的 红外探测器。应用于防盗报警系统和入侵探测中安装红外 报警探测器。 基于光电图像动态检测的视频监控系统，视频监视在安全 防范、信息获取等方面都具有强大的功能和巨大的应用价 值。
数字视频技术在安全防范领域的几个重要课题 视频监控在安全防范系统中有重要的作用，通 视频监控在安全防范系统中有重要的作用，通 常把防入侵、视频监控、出入控制作为一个综合 的、完整的安全防范系统的三要素, 的、完整的安全防范系统的三要素, 而视频监控往 往为其核心和，这是因为图像（视频信号）是报 警复核、动态监控、过程控制和信息记录的有效 手段。数字视频系统不仅用于观察可视图像的系 统，而是具有探测和特征识别功能的综合系统。 数字视频技术在安防领域的四个基本课题是： 1. 视频探测 2. 远程监控 3. 数字视频记录 4. 图像识别
半导体电容指纹原理示意
指纹注册——指纹注册就是把指纹特征值信 指纹注册——指纹注册就是把指纹特征值信 息模板存储到系统数据库的过程。
指纹验证的过程——指纹验证一般有两种比对方式。 指纹验证的过程——指纹验证一般有两种比对方式。 指纹验证一般有两种比对方式 1:1比对是当前待检指纹与其声称期望身份的指纹进 1:1比对是当前待检指纹与其声称期望身份的指纹进 行一对一匹配的过程。1:N比对是指从包含多枚指纹 行一对一匹配的过程。1:N比对是指从包含多枚指纹 的指纹库中识别出这枚指纹在不在指纹库中， 的指纹库中识别出这枚指纹在不在指纹库中，或者 是指纹库中的哪一枚。 是指纹库中的哪一枚。
谢谢老师和同学们
光学指纹采集原理示意
半导体电容采集技术
大规模集成电路技术 的快速发展，对设计 更小化和更智能的传 感设备提供了条件。 半导体电容采集技术 就是一个芯片式的集 成电路(如图) 成电路(如图)，在不足 0.5平方厘米的面积上， 0.5平方厘米的面积上， 可以布满成千上万个 半导体阵列以及相关 控制电路和接口电路。
电气设备每时每刻都辐射出红外线 ，同时这种红外线辐射都 载有物体的特征信息，这就为利用红外技术判别各种被测目标 的温度高低和热场分布提供了客观基础。物体产生的热量在发 出红外辐射的同时，还在物体周围形成一定的表温度分布场。. 利用这一特性通过红外探测器（红外探测器是红外辐射能量 转换器，进行光电转换，产生与目标变化相对应的信号电流， 送入电子放大系统处理、放大、然后进行信号处理和转换）将 物体电气发热部位辐射的功率信号转换成电信号后，成像装置 就可以一一对应地模拟出物体表面温度的空间分布，经电子系 统处理传至显示屏上，得到与物体表面热分布相对应的热像图。 通过微机对采集的数据和热像图进行处理分析，判断出异 常热源的危险等级，找出隐藏在系统中的隐患
基于生物特征的身份识别和认证技术 近年来，基于生物特征的身份识别与认 证在安全防范领域成为目标探测、出入管 理、安全检查的有效技术手段。生物特征 识别，诸如指纹、掌形、声纹、虹膜，视 网膜、面像识别，具有很高识别率，高安 全性和高可靠性。
人脸检测与识别
基于人脸检测和识别的身份身份认证随着光电技 术、微计算机技术、图像处理技术与模式识别等 技术的快速发展而出现的，近年来广泛应用于视 频监视系统中。基本余利根据脸部特征（主要是： 灰度特征，边缘和形状特征，结构特征，纹理特 征）来识别。 目前，主要的人脸检测和识别方法有如下几种： 基于模板匹配和特征匹配的方法，基于概率模型 的方法，基于几何特征的方法等。
光电图像检测的基本原理和基本环节，系统结构包括光源， 光电图像检测的基本原理和基本环节，系统构包括光源， 光学镜头，光电传感器及控制电路，视频图像采集处理， 光学镜头，光电传感器及控制电路，视频图像采集处理，计 算机及接口等。检测过程基本由光成像，视频信号处理。 算机及接口等。检测过程基本由光成像，视频信号处理。数 字图像处理，结果输出等环节组成。 字图像处理，结果输出等环节组成。
半导体电容指纹原理
半导体电容式指纹采集的原理是根据指纹波纹的 凹凸与半导体电容感应颗粒形成的电容值大小不 同，来判断什么位置是凹凸。其工作过程是通过 对每个像素点上的电容感应颗粒预先充电到某一 参考电压。当手指接触时，因为波纹的凹凸，根 据电容值与距离的关系，会在凹和凸的地方形成 不同的电容值。然后利用放电电流进行放电。因 为凹凸对应的电容值不同，所以其放电的速度也 不同。凹下的像素(电容量高) 不同。凹下的像素(电容量高)放电较慢，而处于 凸下的像素(电容量低)放电较快。根据放电率的 下的像素(电容量低) 不同，可以探测到凹和凸的位置，从而形成指纹 图像数据
指纹特征提取的一般过程 指纹特征值提取是对指纹的特征 信息（总体和局部的）进行选择、编码，形成二进制数据的 信息（总体和局部的）进行选择、编码， 过程
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光学指纹采集系统
光学指纹采集 其原理是利用光的全反射(FTIR)来成像。光 其原理是利用光的全反射(FTIR)来成像。光 源光线照射到压有指纹的玻璃表面形成反 射光线，反射光线再经过凸镜聚焦后由 CCD或者CMOS去捕获成像。由于指纹波纹 CCD或者CMOS去捕获成像。由于指纹波纹 的凹凸不同，形成的反射光的量和方向也 就不同。光线经玻璃照射到的凸波纹地方 后在玻璃与空气的界面发生全反射, 后在玻璃与空气的界面发生全反射,光线被 反射到CCD或 反射到CCD或CMOS, 而射向凹波纹的光线 不发生全反射, 这样CCD或CMOS就无法获 不发生全反射, 这样CCD或CMOS就无法获 得这部分光线，从而形成了指纹波纹的凹 凸细密图像。
指纹识别的过程
指纹识别的过程，包括两 个子过程4 个子过程4个阶段点。两个 子过程是指纹注册过程和 指纹识别过程。指纹注册 过程包括四个阶段，分别 是指纹采集、指纹图像处 理、指纹特征值提取及建 立指纹模板库。指纹识别 的过程也经过四个阶段， 分别是指纹采集、指纹图 像处理、指纹特征值提取 和指纹特征值匹配
视频探测
视频探测主要原理是光电图像动态检测。利用图像传感器 （如摄像机等摄像器件），而本身是一种光电转换器件， 对物体亮度这个物理量的探测，同有利用图象处理技术的 特点和优势，来实现目标探测 。图像的特点就在于它包含 探测目标的几何信息（形状、空间位置和运动状态）。分 析图象，对目标进行分类，提取，并分析目标的运动方式， 进而产生探测结果。探测的目标具有很高的真实性，是一 种理想的防入侵报警探测手段，其实现把入侵探测和实时 监控合为一体，可以极准确地判定事件。 各种新的成像技术，如毫米波成像、红外成像等，将把视 频监控从可见光的范围扩大到不可见光的范围，把对几何 图象的分析扩展到对光谱、波谱、物谱图象的分析。这些 探测方式将为安全检查和安全防范提供新的方法，开拓新 的应用领域，也是今后视频探测技术研究的重要方向。
在周界安全防范系统中（主要是对周边区域进行监视和管理， 防止非法入侵），应用的探测技术手段有： 1. 光纤传感器：通常将光纤埋在地表下的适当位置，当入侵者踏 越光纤时，因对其施加了压力，使光纤产生微小的变形，导致光强 分布的模式发生变化，并通过报警控制器产生报警信号。 2. 主动红外探测器：通常由发射机和接收机两部分组成，安装 时分别位于警戒范围的两端，当入侵者(不透光物)闯入时所接收到 的红外能量的损失而被触发报警。 3. 可视对讲管理系统，一般由可视对讲话机及电控单元门组成， 具有对来访者进行语音对话、图像识别和电控开门的功能。
红外测温技术在防火安全检测中的应用 近年来广泛运用于电气防火检测工作中，对 消除电气线路及设备的非正常发热、降低火 灾风险起到了重要作用。电气设备正常运转 时会产生热量，电气设备发生故障时会异常 发热，设备在危险温度下运行，存在火灾隐 患。在电气防火安全检测中采用红外技术， 可以在庞大的电气系统中准确、迅速地找出 异常热源 ，找出隐患。
光学成像：通过光学系统 形成图像并获取，它决定 了物像的表现形式和质量， 并影响后继信息处理的方 式。 图像处理：利用图像处理 技术，进行图像的提取， 边缘检测，图像的增强， 叠加，拼接等。它影响系 统处理的速度及获取信息 的准确性和可靠性。
视频信号处理：主要完成 光学信息到数字信息的转 换，具体就是完成模拟量 到数字量的转换及对数字 信号的前期处理。 图像输出：再现获得的图 像或以更直观的方式（如 多角度三维显示）表达图 像信息，同时作为人机接 口工具，提供用户观察. 口工具，提供用户观察.判 断.操作的窗口。
指纹识别技术
“指纹”是每个人与生俱来的生理特征，对于指纹识别技术 来说重要的是指纹特征（其中指纹的“纹形”是指纹特征 的第一层认识），基于指纹的纹形和特征点的指纹匹配是 指纹识别技术的基本方法。 指纹的两大特性是指纹识别技术的基础。指纹的两大特性 分别： （1）“每个人的指纹形状终身不变” （2）“每个人的指纹均不相同” 在最近几年，指纹识别技术逐渐从警用走向民用，从专用 走向公用，逐渐成为人们关注的前沿高科技之一