CN104266993A - 基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置 - Google Patents

基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置 Download PDF

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CN104266993A CN201410432472.4A CN201410432472A CN104266993A CN 104266993 A CN104266993 A CN 104266993A CN 201410432472 A CN201410432472 A CN 201410432472A CN 104266993 A CN104266993 A CN 104266993A
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孙金海
蔡禾
张少华
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Abstract

本发明公开了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置,所述方法包括:将待测的物品放置于太赫兹光路中,测量其太赫兹时域波形数据后进行快速傅里叶变换,得到物品的太赫兹频域波形数据;根据物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出物品的吸收谱数据作为提取出的物品的特征数据;参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在太赫兹光路中,测量没有待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到参考太赫兹频域波形数据。本发明的技术方案中,提取出待测的物品的特征数据,有助于更准确地对待测的物品进行识别。

Description

基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置
技术领域
本发明涉及光谱领域,尤其涉及一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置。
背景技术
目前,对违禁物品的检测已经广泛地应用在机场、海关、车站、港口、核电站、政府机关、邮检中心、法院、大使馆等场所,用以检测出人员随身携带、或者行李中的违禁物品,从而保障安全。
现有的一种违禁物品检测方法为:利用X光照射被测物,根据X光透射的原理,显示出被测物的形状轮廓,并对不同密度的被测物分别以不同的颜色进行显示,例如有机物显示为橙色,无机物显示为蓝色,混合物显示为绿色。检测人员根据现有的违禁物品检测装置显示的形状轮廓和颜色,可以较为容易地识别出***、刀具等金属类的违禁物品;但是对于化学类的违禁物品(例如***、毒品),该违禁物品的形状通常很难预测,显示的颜色又通常与日用品显示的颜色相同或相近,因此不容易识别出化学类的违禁物品。
现有的另一种违禁物品检测方法为:利用X光照射被测物,根据康普顿散射原理,显示出被测物的形状轮廓,并以不同的灰度分别显示低原子序数、高原子序数的被测物。检测人员根据现有的违禁物品检测装置显示的形状轮廓和灰度,可以较为容易地识别出***、刀具等金属类的违禁物品。但是对于化学类的违禁物品(例如***、毒品),该违禁物品的形状通常很难预测;事实上,无论是违禁物品还是日用品都可以只包含低原子序数的成分、只包含高原子序数的成分,或者既包含低原子序数的成分又包含高原子序数的成分;导致该违禁物品显示的灰度通常与日用品显示的灰度相同或相近;造成检测人员根据该违禁物品检测方法不容易识别出化学类的违禁物品。
本发明的发明人发现,不同的物品在太赫兹(Thz)频段的电磁波(本文中简称为太赫兹波)的照射下,具有不同的光学特征;太赫兹波的波长在30μm-3mm之间,在电磁波谱中介于微波与红外光波之间,属于远红外波段。较为准确地确定出待测的物品、以及各种违禁物品的样品基于太赫兹频段的光学特征,根据确定出的光学特征有助于更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。
因此,有必要提供一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置,以较为准确地确定出待测的物品、各种违禁物品基于太赫兹频段的光学特征,有助于更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明实施例提供了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置,有助于更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。
本发明实施例提供了一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法,包括:
将待测的物品放置于太赫兹光路中,测量其太赫兹时域波形数据;
对得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述物品的太赫兹频域波形数据;
根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据;
其中,所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在所述太赫兹光路中,测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述参考太赫兹频域波形数据。
较佳地,所述根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出所述物品的吸收谱数据,具体包括:
针对所述物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点,根据所述物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft幅值,计算所述物品在该频点的吸收系数;
由计算得到的所述物品在各频点的吸收系数组成所述物品的吸收谱数据。
较佳地,所述根据所述物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft幅值,计算所述物品在该频点的吸收系数,具体为:
根据如下公式7,计算所述物品在该频点ω的吸收系数α(ω):
α ( ω ) = 1 d · ln ( I r ( ω ) I s ( ω ) ) …………………………(公式7)
其中,d为所述物品沿太赫兹频段的电磁波入射方向的厚度;Ir(ω)、Is(ω)分别表示所述参考太赫兹频域波形数据在频点ω的fft幅值的平方、所述物品的太赫兹频域波形数据在频点ω的fft幅值的平方。
进一步,在所述计算出所述物品的吸收谱数据后,还包括:
从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,将选取出的特征峰的数据也作为提取出的所述物品的特征数据进行存储。
较佳地,所述从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,具体包括:
选取所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中峰值最高的波峰作为特征峰;或者
针对所述违禁样品的吸收谱数据的每个波峰,以该波峰为中心的设定频段,若该波峰的峰值最高,则将该波峰作为特征峰。
进一步,在所述计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征后,还包括:
将所述物品的特征数据与预先提取的若干样品的特征数据进行比较,以对所述物品进行识别。
本发明实施例还提供了一种基于太赫兹频段的物品特征提取装置,包括:
时域数据检测模块,用于将待测的物品放置于太赫兹光路中,测量其太赫兹时域波形数据;
频域数据计算模块,用于对所述时域数据检测模块得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述物品的太赫兹频域波形数据;
特征提取模块,用于根据所述频域数据计算模块得到的所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据;其中,所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在所述太赫兹光路中,测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述参考太赫兹频域波形数据。
进一步,所述基于太赫兹频段的物品特征提取装置,还包括:
参考时域波形测量模块,用于在所述太赫兹光路中,测量没有所述物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;
参考频域波形计算模块,用于将所述参考时域波形测量模块测量得到的参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述参考太赫兹频域波形数据进行存储。
进一步,所述特征提取模块还用于从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,将选取出的特征峰的数据也作为提取出的所述物品的特征数据进行存储。
进一步,所述基于太赫兹频段的物品特征提取装置,还包括:
识别模块,用于将所述特征提取模块提取的所述物品的特征数据与预先存储的若干样品的特征数据进行比较,以对所述物品进行识别。
本发明的技术方案中,选取出待测的物品的吸收谱数据作为该物品的特征数据,将该物品的特征数据与采用同样方法预先得到的若干样品的特征数据进行对比,有助于更准确地对待测的物品进行识别。
附图说明
图1为本发明实施例的待测的物品基于太赫兹频率的光学参数的原理示意图;
图2为本发明实施例的获取太赫兹光路的参考太赫兹频域波形数据的方法的流程示意图;
图3为本发明实施例的基于太赫兹频段的物品特征提取方法的流程示意图;
图4为本发明实施例的基于太赫兹频段的物品特征提取装置的内部结构的框架示意图;
图5-图7为本发明实施例的一个特例的太赫兹时域波形、太赫兹频域波形和吸收谱的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下参照附图并举出优选实施例,对本发明进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
本申请使用的“模块”、“***”等术语旨在包括与计算机相关的实体,例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如,模块可以是,但并不仅限于:处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说,计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内。
本发明的发明人考虑到,太赫兹光路中的太赫兹波穿透待测的物品后,其强度和相位都产生了变化。根据太赫兹波的强度和相位变化,可以提取出待测的物品基于太赫兹频率的光学参数,包括吸收系数、折射率和消光系数等。
下面结合附图简要介绍提取待测的物品基于太赫兹频率的光学参数的原理。如图1所示,Er表示未透射任何物品的太赫兹波的电场强度;Es表示垂直透射待测的物品后的太赫兹波的电场强度;d为待测的物品沿太赫兹波入射方向的厚度;n表示待测的物品的折射率。待测的物品基于太赫兹频段的透射率T(ω),即太赫兹波对待测的物品的透射率,可以由下公式1、2表示:
T ( ω ) = E s E r = | T ( ω ) | e jφ ( ω ) ……………………(公式1)
| T ( ω ) | = 4 ( n 2 + κ 2 ) 1 2 exp ( - ωκd c ) [ ( n + 1 ) 2 + κ 2 ] ……………………(公式2)
上述公式1中,ω表示太赫兹波的频率;φ(ω)表示透射待测的物品前、后的太赫兹波之间的相位差;上述公式2中κ表示消光系数,c表示光速。
φ(ω)可以如下公式3表示:
φ ( ω ) = ( n - 1 ) ωd c + arctan [ - κ ( n 2 + κ 2 - 1 ) n ( n + 1 ) 2 + κ 2 ( n + 1 ) ] …………(公式3)
当κ远远小于n时,公式2、3可以分别简化为如下公式4、5:
κ = - c · ln | T ( ω ) | · ( n + 1 ) 2 4 n ωd ……………………(公式4)
n = φ ( ω ) c ωd + 1 ……………………….(公式5)
则待测的物品在频点ω的吸收系数α(ω)可以如下公式6表示:
α ( ω ) = 2 ωκ c = - 2 d · [ ln | T ( ω ) | · ( n + 1 ) 2 4 n ] …………(公式6)
根据上述公式1-6可以量化、确定出待测的物品在频点ω处的折射率、消光系数和吸收系数。将待测物品的吸收系数,与预先确定出的违禁物品的吸收系数进行对比,根据对比结果可以更为准确地判断出待测的物品是否为违禁物品。
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
本发明实施例的基于太赫兹频段的物品特征提取装置在提取物品特征之前,需要获取太赫兹光路的参考太赫兹频域波形数据,该获取方法的流程示意图如图2所示,包括如下步骤:
S201:在太赫兹光路中,测量没有任何待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据。
具体地,太赫兹光路开启后,基于太赫兹频段的物品特征提取装置在该太赫兹光路中未放置任何物品的情况下,采集该太赫兹光路中的太赫兹波(简称参考太赫兹波)信号,得到太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据。
参考太赫兹时域波形数据可以记为k行两列的数组,该数组的一列数据为时间,另一列数据为参考太赫兹波信号强度值,k为自然数。
S202:将参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到参考太赫兹频域波形数据。
具体地,基于太赫兹频段的物品特征提取装置对步骤S201中得到的参考太赫兹时域波形数据,进行2m个变换点(即频点)的快速傅里叶变换fft,得到参考太赫兹频域波形数据,并进行存储。m为自然数且2m比2m-1和2m+1更接近于k;较佳地,2m等于2024。
参考太赫兹频域波形数据可以记为2m行两列的数组,该数组中的一列数据为各频率,另一列数据为参考太赫兹时域波形经快速傅里叶变换后的各频率点所对应的fft幅值。
本发明实施例中,基于太赫兹频段的物品特征提取方法的流程示意图如图3所示,包括如下步骤:
S301:将待测物品放置于太赫兹光路中,测量该物品的太赫兹时域波形数据。
具体地,技术人员将待测的物品放置于基于太赫兹频段的物品特征提取装置中,采集该装置的太赫兹光路中透射该物品后的太赫兹波信号,得到透过该物品的太赫兹时域波形数据。
待测的物品的太赫兹时域波形数据可以记为k行两列的数组,该数组中的一列数据为时间,另一列数据为透过的物品后的太赫兹波随时间而变化的信号强度值。
S302:对步骤S301中得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到物品的太赫兹频域波形数据。
具体地,基于太赫兹频段的物品特征提取装置对步骤S301中得到的待测物品的太赫兹时域波形数据,根据与步骤S202中相同的2m个变换点,进行快速傅里叶变换,得到该物品的太赫兹频域波形数据。
待测的物品的太赫兹频域波形数据为2m行两列的数组,该数组中的一列数据为频率,另一列数据为透过该物品的太赫兹信号经快速傅里叶变换后的各频率点所对应的fft幅值。
S303:根据待测的物品的太赫兹频域波形数据以及步骤S202中的参考太赫兹频域波形数据,计算出该物品的吸收谱数据作为提取出的该物品的特征数据。
具体地,基于太赫兹频段的物品特征提取装置对于步骤S302中得到的物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点,根据该物品的太赫兹频域波形数据、参考太赫兹频域波形数据中在该频率的fft幅值,以及如下公式7计算该物品在该频点的吸收系数α(ω):
α ( ω ) = 1 d · ln ( I r ( ω ) I s ( ω ) ) …………………………(公式7)
公式7是忽略太赫兹波在边界处的能量损失的情况下,由公式6转换而得。公式7中,Ir(ω)、Is(ω)分别表示参考太赫兹频域波形数据中的在频点ω的fft能量值(即为参考太赫兹频域波形数据中在频点ω的fft幅值的平方)、待测物品的太赫兹频域波形数据中的在频点ω的fft能量值(即为待测物品的太赫兹频域波形数据中在频点ω的fft幅值的平方)。
之后,基于太赫兹频段的物品特征提取装置将由计算得到的待测物品在各频点的吸收系数组成该物品的吸收谱数据,并将该物品的吸收谱数据作为提取出的该物品的特征数据。更优的,基于太赫兹频段的物品特征提取装置对提取出的待测的物品的特征数据进行存储。
待测的物品的吸收谱数据可以记为2m行两列的数组(ω,α),该数组一列为频率ω,另一列为为该物品的在各频率点的吸收系数α。
事实上,若上述步骤S301-S303中的待测的物品是违禁样品,则确定出的待测的物品的吸收谱数据可以作为违禁样品的吸收谱数据。
更优的,基于太赫兹频段的物品特征提取装置从违禁样品的吸收谱数据中的各波峰中选取出特征峰,同时将该特征峰的数据也作为提取出的该物品的特征数据进行存储。
具体地,基于太赫兹频段的物品特征提取装置选取该样品的吸收谱数据的各波峰中峰值最高的波峰作为该样品的特征峰;或者,基于太赫兹频段的物品特征提取装置针对该种违禁样品的吸收谱数据的每个波峰,在以该波峰为中心的设定频段内,若判断出该波峰的峰值最高,则将该波峰作为该样品的特征峰。之后,基于太赫兹频段的物品特征提取装置从该种违禁样品的吸收谱数据中确定出该样品的特征峰的数据后,将该样品的特征峰数据作为提取出的该种违禁样品的特征数据。特征峰的数据具体包括:特征峰所对应的频率、该种违禁样品在该频率处的吸收系数。
更优的,基于太赫兹频段的物品特征提取装置还可以将待测的物品的特征数据与预先提取的若干样品的特征数据进行比较,以对该物品进行识别。
例如,若干样品具体都为违禁样品。基于太赫兹频段的物品特征提取装置对于每个违禁样品,将该样品的吸收谱数据的特征峰所对应的频点作为中心频点,将该中心频点两边设定一个频率范围为比对窗口;判断待测的物品的吸收谱数据在该比对窗口内是否存在波峰;若不存在,则判断出该待测的物品不是该种违禁物品。比对窗口可以根据历史数据、经验或者实际要求等因素确定,不再赘述;该方法可以消除不同时刻、不同测量条件下数据的漂移引起的误差或影响。
基于太赫兹频段的物品特征提取装置若判断出待测物品的吸收谱数据在该比对窗口内存在波峰,则将该物品的吸收谱数据与该种违禁样品的吸收谱数据进行比较,判断该物品是否为该种违禁物品。
基于上述物品特征提取方法,本发明实施例的基于太赫兹频段的物品特征提取装置的内部结构的框架示意图,如图4所示,包括:时域数据检测模块401、频域数据计算模块402和特征提取模块403。
时域数据检测模块401用于将待测的物品放置于太赫兹光路中,测量其太赫兹时域波形数据。
频域数据计算模块402用于对时域数据检测模块401得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到待测物品的太赫兹频域波形数据。
特征提取模块403用于根据频域数据计算模块402得到的待测的物品的太赫兹频域波形数据、以及预存的参考太赫兹频域波形数据,计算出待测的物品的吸收谱数据作为提取出的待测的物品的特征数据;其中,参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在该太赫兹光路中,测量没有待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;将参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到参考太赫兹频域波形数据。特征提取模块403还用于从违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,将选取出的特征峰的数据也作为提取出的待测的物品的特征数据进行存储。
更优的,如图4所示,基于太赫兹频段的物品特征提取装置还包括:参考时域波形测量模块404和参考频域波形计算模块405。
参考时域波形测量模块404用于在太赫兹光路中,测量没有待测的物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据。
参考频域波形计算模块405用于将参考时域波形测量模块404测量得到的参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到参考太赫兹频域波形数据进行存储。
更优的,如图4所示,基于太赫兹频段的物品特征提取装置还包括:识别模块406。
识别模块406用于将特征提取模块403提取的待测的物品的特征数据与预先存储的若干样品的特征数据进行比较,以对待测的物品进行识别。
上述时域数据检测模块401、频域数据计算模块402、特征提取模块403、参考时域波形测量模块404、参考频域波形计算模块405和识别模块406的功能的具体实现方法,可以参考上述如图2~图3所示的方法流程步骤的具体内容,此处不再赘述。
下面结合附图简单介绍本发明实施例中的一个实例。该实例中待测的物品为RDX***。图5的横、纵坐标分别表示时刻、太赫兹波的信号强度值;图5中标识为ref、Pure RDX的曲线分别表示参考太赫兹时域波形、RDX***的太赫兹时域波形,由图5可见穿透RDX***前、后的太赫兹波之间的信号强度峰值、以及信号强度峰值出现的时刻都存在较大差异。
图6的横、纵坐标分别表示频率(包含各频点)、各频点的太赫兹时域波形的fft值;图6中标识为ref、Pure RDX的曲线分别表示参考太赫兹频域波形、RDX***的太赫兹频域频域波形,由图6可见参考太赫兹频域波形与RDX***的太赫兹频域频域波形存在较大差异。
图7的横、纵坐标分别表示频率(包含各频点)、RDX***在各频点的吸收系数;图7中标识为RDX的曲线表示RDX***的吸收谱,该吸收谱的数据可以作为RDX***的特征数据。由图7可见,RDX***在如下几个频点0.82、1.4、1.55、1.95和2.2Thz处都存在波峰,可以将这些波峰都作为RDX***的特征数据。
本发明的技术方案中,选取出待测的物品的吸收谱数据作为该物品的特征数据,将该物品的特征数据与采用同样方法预先得到的若干样品的特征数据进行对比,有助于更准确地对待测的物品进行识别。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于计算机可读取存储介质中,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于太赫兹频段的物品特征提取方法,其特征在于,包括:
将待测的物品放置于太赫兹光路中,测量其太赫兹时域波形数据;
对得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述物品的太赫兹频域波形数据;
根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据;
其中,所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在所述太赫兹光路中,测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述参考太赫兹频域波形数据。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出所述物品的吸收谱数据,具体包括:
针对所述物品的太赫兹频域波形数据中的每个频点,根据所述物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft幅值,计算所述物品在该频点的吸收系数;
由计算得到的所述物品在各频点的吸收系数组成所述物品的吸收谱数据。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述物品的太赫兹频域波形数据、以及参考太赫兹频域波形数据在该频点的fft幅值,计算所述物品在该频点的吸收系数,具体为:
根据如下公式7,计算所述物品在该频点ω的吸收系数α(ω):
α ( ω ) = 1 d · ln ( I r ( ω ) I s ( ω ) ) …………………………(公式7)
其中,d为所述物品沿太赫兹频段的电磁波入射方向的厚度;Ir(ω)、Is(ω)分别表示所述参考太赫兹频域波形数据在频点ω的fft幅值的平方、所述物品的太赫兹频域波形数据在频点ω的fft幅值的平方。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述计算出所述物品的吸收谱数据后,还包括:
从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,将选取出的特征峰的数据也作为提取出的所述物品的特征数据进行存储。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,具体包括:
选取所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中峰值最高的波峰作为特征峰;或者
针对所述违禁样品的吸收谱数据的每个波峰,以该波峰为中心的设定频段,若该波峰的峰值最高,则将该波峰作为特征峰。
6.如权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,在所述计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征后,还包括:
将所述物品的特征数据与预先提取的若干样品的特征数据进行比较,以对所述物品进行识别。
7.一种基于太赫兹频段的物品特征提取装置,其特征在于,
时域数据检测模块,用于将待测的物品放置于太赫兹光路中,测量其太赫兹时域波形数据;
频域数据计算模块,用于对所述时域数据检测模块得到的太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述物品的太赫兹频域波形数据;
特征提取模块,用于根据所述频域数据计算模块得到的所述物品的太赫兹频域波形数据以及参考太赫兹频域波形数据,计算出所述物品的吸收谱数据作为提取出的所述物品的特征数据;其中,所述参考太赫兹频域波形数据是预先计算得到的:在所述太赫兹光路中,测量没有所述待测物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;将所述参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述参考太赫兹频域波形数据。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,还包括:
参考时域波形测量模块,用于在所述太赫兹光路中,测量没有所述物品的情况下的太赫兹时域波形数据,作为参考太赫兹时域波形数据;
参考频域波形计算模块,用于将所述参考时域波形测量模块测量得到的参考太赫兹时域波形数据进行快速傅里叶变换,得到所述参考太赫兹频域波形数据进行存储。
9.如权利要求8所述的装置,其特征在于,
所述特征提取模块还用于从所述违禁样品的吸收谱数据的各波峰中选取出特征峰,将选取出的特征峰的数据也作为提取出的所述物品的特征数据进行存储。
10.如权利要求7-9任一所述的装置,其特征在于,还包括:
识别模块,用于将所述特征提取模块提取的所述物品的特征数据与预先存储的若干样品的特征数据进行比较,以对所述物品进行识别。
CN201410432472.4A 2014-08-28 2014-08-28 基于太赫兹频段的物品特征提取方法和装置 Pending CN104266993A (zh)

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