具有威胁检测和辨别功能的人员检查

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119要求于2018年10月26日提交的美国临时专利申请No.62/751，490的利益和优先权，其全部内容在此通过引用明确并入本文。

技术领域

本文描述的主题涉及一种人员检查系统，在一些示例性实施方案中，该系统能够在不去除个人物品的情况下执行威胁检测和辨别。

背景技术

机场安检人员试图防止任何威胁或潜在危险情况发生或进入国家。一些现有的射频(RF)成像系统(例如，机场安检人员用于乘客筛检的系统)庞大而昂贵，需要个人在天线围绕静止的个人旋转以捕捉图像时保持静止。此外，这些现有的RF成像系统可能需要被检查的个人卸除诸如手机、钥匙、钱包等个人物品。这种卸除需求会降低成像系统的吞吐量和可用性。

一些现有的检查系统(例如穿行式金属检测器)可以包括线圈，用于产生并测量由穿过磁场的磁性或导电材料(例如，金属)引起的磁场的变化。这些现有的检查系统能够测量通过阈(threshold)的金属物体，但无法将个人物品(例如，手机、笔记本电脑、钥匙、皮带扣等)与威胁(例如，火器或简易爆炸装置)区分开。因此，这些示例性的现有检查系统需要卸除个人物品，从而限制其吞吐量和可用性。

发明内容

在一方面，一种方法包括从包括磁传感器的多个磁场接收器接收表征由多个磁场接收器获得的样本、第一磁场和由第一磁场与物体的相互作用产生的第二磁场的组合的样本的数据；利用接收到的数据确定物体的极化率指数，极化率指数表征物体的磁极化率特性；利用确定的极化率指数，将物体分类为威胁或非威胁；以及提供分类。

以下一个或多个特征可以包含在任何可行的组合中。例如，物体的极化率指数可以至少表征所述物体的形状、磁导率和电导率。物体的极化率指数可以包括复张量，所述复张量包括表征所述物体在发射系统所采用的一个或多个频率下的定向极化率分量的至少六个元素。确定极化率指数可以包括通过预先计算的伪逆求解一组试验解，确定每个试验解的残差，并选择产生最小残差的试验解。确定极化率指数可以包括定义一组试验解，每个试验解包括位置、速度和时移(time-shift)；计算每个试验解的相关极化率指数和相关残差；以及选择最终试验解，最终试验解包括与最小残差相关联的一组试验解中的试验解。所述方法可以进一步包括在被检查的体积内定位物体，定位包括确定物体速度、物体位置和至预先确定的平面的物体时间偏移(time-offset)。所述方法可以进一步包括以小于1000赫兹(Hz)的频率产生用于驱动磁场发射器的一个或多个信号。

所述多个磁场接收器可以包括磁通门传感器，所述磁通门传感器在所述多个磁场接收器位置处测量至少三个轴上的第一磁场和第二磁场的组合的幅度和相位。由多个磁场接收器获得的样本可以表征幅度和相位。利用极化率指数将物体分类为威胁或非威胁可以包括将幅度、相位和极化率指数与预先确定的威胁特征库进行比较。第一磁场可以至少由第一磁场发射器和第二磁场发射器产生。第一磁场发射器和第二磁场发射器可以朝向第一方向。第一磁场发射器和第二磁场发射器可以横向于预先定义的运动方向且横向于第一方向在空间上偏移。

在另一方面，一种系统可以包括：磁场发射器，其配置成产生第一磁场；包括磁传感器的多个磁场接收器，所述多个磁场接收器配置成对第一磁场和由第一磁场与物体的相互作用产生的第二磁场的组合进行采样；以及至少一个数据处理器，其配置成至少：接收表征由所述多个磁场接收器获得的样本的数据；利用接收到的数据确定物体的极化率指数，极化率指数表征物体的磁极化率特性；利用极化率指数，将物体分类为威胁或非威胁；以及提供分类。

可以包括以下一个或多个特征。例如，发射驱动器可以联接到所述磁场发射器并且配置成以小于1000赫兹(Hz)的频率产生用于驱动所述磁场发射器的一个或多个信号。所述发射驱动器可以配置成以第一频率和第二频率产生用于驱动所述磁场发射器的一个或多个信号。所述磁场发射器可以以第一频率和第二频率驱动。第一频率可以在5Hz和40Hz之间，第二频率可以在100Hz和1000Hz之间。可以包括第二磁场发射器。发射驱动器可以包括：驱动磁场发射器的第一驱动电子器件；以及驱动第二磁场发射器的第二驱动电子器件。可以由多个磁场接收器获得样本并且样本可以表征幅度和相位。利用极化率指数将物体分类为威胁或非威胁可以包括将幅度、相位和极化率指数与预先确定的威胁特征库进行比较。

所述多个磁场接收器可以包括磁通门传感器，所述磁通门传感器在多个磁场接收器位置处测量至少三个轴上的第一磁场和第二磁场的组合的幅度和相位。可以包括数据采集基站，其联接到所述多个磁场接收器，并配置成对由所述多个磁场接收器获得的样本进行滤波、解调和数字化。所述数据采集基站可以进一步配置成确定表征第二磁场的同相和正交数据。确定极化率指数可以包括确定极化率张量。确定极化率指数可以包括通过预先计算的伪逆求解一组试验解，确定每个试验解的残差，并选择产生最小残差的试验解。

所述至少一个数据处理器可以进一步配置成：在被检查的体积内定位物体，定位包括确定物体速度、物体位置和至预先确定的平面的物体时间偏移。确定极化率指数可以包括：定义一组试验解，每个试验解包括位置、速度和时移；计算每个试验解的相关极化率指数和相关残差；以及选择最终试验解，最终试验解包括与最小残差相关联的一组试验解中的试验解。所述至少一个数据处理器可以进一步配置成基于在系统部署的位置处存在的金属的量来确定所述第二磁场的失真的度量。

所述系统还可以包括底板，所述底板配置成联接第一柱和第二柱。所述磁场发射器可以联接到第一柱，并且所述多个磁场接收器可以联接到第二柱。底板可以包括模块化安装系统，该模块化安装系统配置成将底板联接到底板所在的表面。模块化安装系统可以包括多个吸盘、多个夹持机构、多个穿孔机构和多个螺旋钻机构中的至少一个。所述底板可以包括隐藏在底板内的底板框架。所述底板框架可以配置成将底板永久地安装在系统部署的位置。所述第一柱的近端和所述第二柱的近端可以联接到所述底板。所述第一柱的远端和所述第二柱的远端不连接到使所述第一柱的远端联接到所述第二柱的远端的拱门。加速度计或倾角计中的至少一个可以联接到所述第一柱和/或所述第二柱。

所述系统还可以包括联接到所述第一柱或所述第二柱的至少一个摄像头。所述至少一个摄像头可以配置成捕捉物体的图像和/或视频数据。摄像头可以选自包括深度摄像头、后向摄像头、鱼眼摄像头、红外摄像头、热成像摄像头、表面图摄像头、光电摄像头和立体摄像头的组。所述系统可以包括联接到所述第一柱的第一摄像头和联接到所述第二柱的第二摄像头。所述第一摄像头可以配置成以第一视角捕捉图像，所述第二摄像头可以配置成以第二视角捕捉图像数据。第二视角与第一视角不同。由第一摄像头和第二摄像头捕捉的图像数据登记在系统的坐标系内。响应于将物体分类为威胁，处理器可以进一步配置成生成标识物体的位置的图形指示，并将所述图形指示叠加在显示器中的图像数据上。

本文所描述的主题的一个或多个变体的细节在附图和下面的描述中阐述。本文所描述的主题的其它特征和优点将从说明书和附图以及权利要求书中显而易见。

附图说明

图1是能够在不卸除个人物品的情况下执行威胁检测和辨别的示例性人员检查系统的系统框图；

图2是示出发射器空间布置的四个示例图的示意图；

图3是示出根据一些实施方案的示例性人员检查系统的布置的示意图；

图4是示出根据当前主题的一些方面的示例性检查系统的示例性过程的过程框图；

图5是示出根据当前主题的一些方面的用于在示例性检查系统中确定物体的极化率指数的示例性过程的过程框图；

图6是示出根据当前主题的一些方面的用于在示例性检查系统中检测一大群人中的个人身上的物体的示例性过程的过程框图；

图7是示出人员检查系统的示例性实施方案的示意图；

图8是示出包括位于不同位置的多个传感器和发射器的人员检查系统的示例性配置的示意图；以及

图9是示出包括多个摄像头的人员检查系统的示例性配置的示意图。

在各个附图中，相同的参考标记指示相同的元件。

具体实施方式

人员检查系统用于检测可能引入检查系统寻求保护的特定区域的威胁。例如，常见的人员检查系统可以包括配置在法院或体育场入口处的金属检测器，或者机场的人体扫描仪。这些检查系统配置成生成可以进行处理以确定是否存在威胁的数据。威胁可以视为通过系统的任何个人、物体或元件，如果允许其进入保护区域，可能会造成损害，引起安全问题和/或破坏保护区域内发生的事件或活动。例如，火器是一种人员检查系统试图在机场或体育场进行检测的威胁。通常，人员检查系统配置成检测包括金属物体在内的威胁。

传统的人员检查系统有许多弊端。人员检查系统通常配置成一次扫描或评估与单个个人相关的数据(例如，机场安全区域的个人队列)。必须先扫描或处理每个个人，然后才能扫描或处理另一个人以进行威胁检测，这可能导致进入保护区域的延迟和长时间等待。在传统的人员检查系统中，当被评估是否存在潜在威胁时，个人通常会感到更高程度的焦虑和不信任。

传统的人员检查系统还要求个人在进入部署检查系统的区域之前，去除所有潜在的杂乱物体，例如，任何金属物体。通过这种方式，传统的检查系统可以宽泛地将潜在威胁识别为可能留在通过检查系统的个人身上的任何检测到的金属物体，而不对物体的大小、类型或成分进行辨别。使用这种宽泛的二元辨别阈会导致较大的误报率，并要求个人进行后续检查处理，以清除没有准确地识别为威胁物体的物体。例如，传统的检查系统通常无法将皮带扣的物体和材料特性与火器的物体和材料特性进行独特的辨识。在传统的检查系统中，这两种物体都被同等地检测并被表征为潜在威胁，然而，与火器相比，皮带扣造成的威胁要小得多，甚至没有威胁。个人身上通常有一些金属物体，在传统的检查系统中可能被错误地识别为威胁。鞋或靴金属扣眼、皮带扣、眼镜以及手机、笔记本电脑、助听器和起搏器都包括金属，传统的检查系统可能会错误地将其识别为检测到的威胁。因此，人员检查系统要求通过检查系统的个人去除或卸除所有潜在威胁物体。

当前主题可以包括改进的人员检查系统，在一些示例性实施方案中，该系统能够在个人可能携带个人物品(例如，手机和笔记本电脑)的高度杂乱环境中执行威胁检测和辨别，而不需要卸除个人物品。在一些实施方案中，人员检查系统可以以高吞吐量执行威胁检测和辨别，允许个人以正常步行速度通过检测器，从而不要求个人减速进行检查，并且在一些实施方案中，检查阈可以允许多个人并排通过阈(例如，两个或多个并排)。

所述改进的人员检查系统的优点可以包括进行评估的个人的吞吐量较高，由于更准确地将金属物体辨别为威胁或非威胁，因此减少了误报的发生率，并且利用改进的人员检查系统，降低了进行评估的个人的压力水平，并且改善了进行评估的个人的情绪反应。此外，改进的人员检查系统可以更准确地将通过改进的检查系统的个人身上的金属物体区分类为威胁或非威胁，而不要求个人从身上去除金属物体。改进后的检查系统收集、处理和生成的数据也可以在其他以安全为重点的操作的背景下使用，例如，向系统操作员通知拥有检测到的威胁物体的个人，对检查系统操作员或主管进行培训，以及在使用改进的检查系统对个人进行筛检或评估之前或之后可能发生的安全程序的整体过程改进。

本文公开的改进的检查系统的一些示例性实施方案可包括高灵敏度的连续波磁检测系统，其能够检测其发射场中高达万分之一的干扰。为了提高这种灵敏度，可以将系统配置成发射稳定的磁场，并使用低噪声方法测量发射的磁场，因为由无意的系统噪声引起的磁干扰很难与由金属物体引起的磁干扰区分开来。在这种情况下，系统噪声可以包括许多信号干扰，包括传统的电子噪声、发射的磁场中的幅度变化和/或可能由有意信号和与模数转换相关的采样率之间的谐波失配引起的数字误差。

一些示例性实施方案可以包括可获取观测域的一系列磁场测量值的有源磁系统；确定磁场测量值的同相分量和正交分量；确定观测域中物体的极化率的测量值(例如，极化率张量、极化率指数)；定位物体，包括确定物体的速度、位置和时间偏移；以及使用磁场测量值、极化率和/或定位信息在杂波存在的情况下执行物体的威胁检测和/或辨别。在某些实施方案中，系统可以配置成检测火器和/或简易爆炸装置(IED)。

在一些实施方案中，系统可以确定被检查物体的极化率，并且可以使用物体的极化率执行威胁检测和辨别(例如，分类)。通过确定和利用物体的极化率，可以更准确地检测某些威胁(例如，火器和简易爆炸装置)，从而改进人员检查系统。

在配置有磁场感测以检测非法或威胁物体(例如，火器)的人员检查系统中，用于优化信噪比(SNR)的频带与用于优化威胁和非威胁物体之间的辨别的频带不同。此外，优化的频带中的一个或两个可能过低，无法被系统的接收器有效检测。配置有磁场感测的人员检查系统面临的挑战可以包括确定如何以适当频带对检测到的威胁物体进行最佳测量，同时保持两个优化频带提供的好处。

本文所描述的改进的检查系统可以配置成以这样的方式来询问物体，其在具有良好SNR特性的第一频带以及具有良好辨别特性的第二频带中获得信息，第一频带不同于第二频带。除了或代替感应线圈接收器，磁通门的使用可以允许本文公开的系统测量极低频率(例如，低于1kHz)的磁场。在经由具有良好辨别特性的第二频带恢复物体的附加特性之前，通过使用来自具有良好SNR特性的第一频带的频带测量值来确定物体的某些特性(例如，其位置、速度、方向等)。本文描述的磁感测算法和系统的一些示例性实施方案可以同时利用两个频带的好处。

例如，许多消费电子产品含有有色金属(如铝和铜)，而许多火器含有钢铁等黑色金属。由于涡流是随频率成比例变化的，因此通过以极低频率(低于1kHz)的磁场激励物体，可以实现黑色金属和有色金属之间的最大区分。与感应线圈相比，使用磁通门接收器可以有效地测量这样的低频率，在更高的频率下建立感应线圈更简单、更容易。然而，磁通门接收器(及其数字化电子设备)的噪声特性通常在更高的频率下会更好。本文描述的系统和磁感测算法利用低频(例如，～30Hz)和高频(例如，～230Hz)下的频率测量值。例如，本文所描述的系统和磁感测算法可以利用在约5Hz和100Hz之间的频率测量值以及在约100Hz和1000Hz之间的频率测量值来同时利用低频的增强的辨别特性和高频的优越SNR，从而改进金属物体的检测和辨别。因此，在一些实施方案中，该系统可以在低于1千赫兹(Hz)的频率下工作，以便在存在常见个人物品(例如，手机)的情况下，提高检测和辨别火器的性能。在相对较低的频率下(例如，在1kHz以下)，对极化率大小的磁贡献可以支配对极化率大小的导电贡献。因此，与由许多威胁的特性所特有的、典型消费电子产品所没有的材料驱动的信号幅度相比，由威胁的总金属含量驱动的信号幅度可能更少。

关于通过检查系统的单个物体，可以进一步考虑由本文描述的检查系统和磁感测算法执行的处理的上述描述。单个物体将具有随频率变化的某些特性(例如，材料性质和/或磁偶极矩和/或极化率张量元素)，并且具有在频带上共有的一些特性，例如，位置、方向和速度。本文描述的检查系统和磁感测算法通过利用用于确定物体的频率不变特性的测量，并且利用主要用于分类的良好的辨别特性，提供增强的检测能力。

在一些实施方案中，本文所述的磁感测算法配置成最初在具有有利SNR特性的频带上执行检索操作，以求解位置、方向和速度，并且随后检索物体特征，例如，材料特性、磁偶极矩，和/或物体在另一频带上的极化率张量或指数。从第一检索操作确定的信息可用于约束第二检索，并提高检测的整体精度。

在本文描述的磁感测方法的其他实施方案中，磁感测算法可以通过使用加权代价函数(cost function)在单个步骤中检索所有物体特性，该加权代价函数针对频率不变特性更接近地评估较高频率。在这两种实施方案中，在更具辨别力的频带上的物体的特性将以比独立恢复时更高的保真度来恢复。随后，这些特性可用于确定物体是否属于特定类别(例如，火器或消费电子设备)的分类步骤。

图1是能够在不卸除个人物品的情况下执行威胁检测和辨别的示例性检查系统100的系统框图。

如图1所示，系统100包括联接到数据采集基站115的磁接收器105。数据采集基站115可以配置为对从接收器105接收的磁场测量数据进行滤波、解调和数字化。发射器106和磁接收器105可以布置成探测观测域(OD)107，有时被称为“场景”，例如，阈或其他定义的区域。OD 107可以被认为包括定义体积的体素。OD 107可以是单个连续区域或多个分离区域。系统100还包括联接到发射驱动器160的发射器106。发射驱动器160可以配置成产生驱动发射器106的信号。系统100还包括处理系统120，处理系统120配置成分析所接收的磁场测量值。处理系统120包括数据采集模块130、校准模块135、重建模块140、自动威胁识别模块145、呈现模块150和存储器155。系统100还可以包括用于提供输出的显示器165以及用于向系统100提供附加输入的传感器125。

在一些实施方案中，系统可以配置成作为分布式锁定放大器工作，从而利用同步零差数字双相解调技术，从系统的特定发送频率准确地提取同相(I)和正交(Q)信息。解调可以通过将期望信号与参考信号进行数字混合或相乘，然后使用低通滤波器对结果进行滤波来实现。参考信号可以是与发射器中使用的驱动信号相关或从中得出的直接测量信号，或者可以是合成模拟信号。通过利用两个版本的参考信号，一个与另一个相移或时延，可以重建测量信号的幅度、相位和/或I和Q。

在一些实施方案中，发射驱动器160可以包括一组组合的数字控制的高精度直接数字合成(DDS)波形发生器、数字控制的求和可编程增益放大器(PGA)电路和具有增强电源抑制比(PSRR)的闭环D类功率放大器。这种系统在传输波形的频率和幅度方面提供灵活性，同时在传输磁场中实现高稳定性，以满足测量数据中必要的信噪比。系统100可以数字地控制传输磁场的幅度和频率。可以以动态方式和以任意或特定方式执行对传输磁场的幅度和频率的数字控制。在一些实施方案中，系统可以包括基于闭环微控制器的反馈系统，所述基于闭环微控制器的反馈系统配置成测量和动态调整发射场的每个频率的幅度，从而提高系统的稳定性和可预测性。

发射器106可以包括能够根据具有工作(例如，特征)频率(例如，调制频率)的驱动信号来产生磁场的至少两个线环(wire loop)发射器。例如，发射器106可以在30Hz和130Hz下工作。通常，可以将线环视为位于主平面内。在一些实施方案中，系统100可以包括发射器，其布置成传送具有足够分集的场以探测整个OD 107的所有基本方向(例如，笛卡尔坐标)。在被检查物体静止的静态系统中，至少可以包括三个正交定向(例如，三个发射器中的每个发射器的主平面可以相互正交定向)或者在空间上偏移的发射器。如果物体在特定方向上进行运动，如物体通过检查系统100，如果两个发射器的方向与运动方向正交或横向于运动方向及其共享方向空间偏移，则可以使用两个发射器。该配置表示对物体运动的合理约束(例如，在一个方向上)，并且可以进一步表示能够实现足够的场分集以完全探测给定物体的最少数量的发射器线圈。

如图1所示，发射器驱动器160可以生成用于驱动发射器106的一个或多个信号。在一些实施方案中，可以通过在时间上循环遍历发射器来驱动发射器106，一个接着一个地驱动，直到捕捉到所有期望的测量值。这种方法的优点可以包括驱动电子设备可以在所有发射器106之间共享。然而，该方法可以对每个发射器106施加占空比，从而降低其信噪比。在这样的配置中，发射器106可能不在同一时刻进行测量，如果物体处于运动中，这可能引入运动诱发的伪影。

在一些实施方案中，发射器106可以同时进行驱动，但是以略微(例如，10赫兹(Hz))偏移的频率进行驱动。频率可以被足够偏移，使得频率可以在后处理中被清楚地解调，其可以由解析物体运动所需的带宽进行设置，对于以每秒1.3米(m/s)的典型行走速度移动的物体，其可以是大约5-10Hz。同时，可以选择足够相似的频率，使极化率中的色散可以忽略不计。在一些实施方案中，偏移可以是10Hz，其完全可以认为是除了消失的频率之外的可忽略的差异。在该示例性频率复用方法中，发射驱动器160可以包括单独的驱动电子设备以单独地驱动每个发射器，其可实现提高的信噪比而没有(和/或降低)运动模糊的风险。

在一些实施方案中，发射驱动器160能够生成可以分配给发射器106的驱动信号，其能够跨所有接收-发射对而建立全相位相干测量系统。另外，驱动信号可以被提供为从发射器驱动器160路由到数据采集基站115的参考信号，其可以被用于解调，如下面更全面地描述的。

磁接收器105可以包括磁通门传感器，与测量磁场变化率的线圈相比，磁通门传感器可以直接测量磁场(例如，幅度和相位)。在一些实施例中，接收器105中的一个或多个可以包括三轴磁通门磁力计。在一些实施例中，接收器105中的一个或多个可以包括2轴磁通门磁力计。磁通门磁力计的优势在于，与线圈接收器相比，磁通门磁力计可以以高灵敏度、高线性度和低本地噪声运行。接收器105可以在对于传统方法来说过低的频率下提供准确的磁测量值。

磁通门传感器可以在磁通门传感器的位置测量三个轴(例如x、y和z)的磁场幅度。磁通门传感器可以包括围绕内部驱动线圈的感应线圈，内部驱动线圈紧密缠绕在高磁导芯材料(例如，高导磁合金)周围。可以向驱动绕组施加交流电，其可以在饱和和不饱和的连续重复循环中驱动铁芯。在存在外部磁场的情况下，铁芯处于高磁导状态，这样的磁场通过感测绕组被局部吸引或门控。这种进出感测绕组的外场的连续门控在感测绕组中感应信号，其主频是驱动频率的两倍，其强度和相位方向随外场幅度和极性而直接变化。

在一些实施方案中，磁通门传感器可以在低于1kHz(例如，130Hz和30Hz)的工作频率下使用。在这些相对较低的工作频率下，磁通门传感器可以在提高的本底噪声下工作，例如，一些磁通门可以达到20微伏/纳米特斯拉量级的伏场比(volt-to-field ratio)。

数据采集基站115可以对从接收器105接收的数据进行解调、滤波和数字化。数据采集基站115可以聚合接收到的数据，根据接收到并聚合的数字化数据确定同相和正交数据(分别是I和Q数据)，并将聚合的数据作为同相和正交数据发送到处理系统120。提供给数据采集模块130的原始磁力计信号的滤波和放大允许系统通过拒绝大的环境直流(DC)磁信号来实现感兴趣的频率的高动态范围，例如，低于1kHz的频率(如130Hz和30Hz)。可以选择在系统100的硬件和/或软件中使用的滤波器的带宽和设计，从而拒绝环境中不需要的信号(例如，由交流(AC)线产生的50Hz和60Hz信号)，同时在解调信号中保持足够的带宽以恢复物体的运动。

传感器125可以包括红外(IR)摄像头、热成像摄像头、超声波距离传感器、摄像机、光电(EO)摄像头和/或表面/深度图摄像头。传感器125创建至少OD 107的附加信息图像或视频(例如，光学图像)。在一些实施方案中，传感器125将图像或视频发送到处理系统120以供进一步分析。系统100可以包括多个传感器125。传感器125还可用于检测OD 107中是否存在目标。检测到OD 107中存在目标可用于触发系统100的扫描。在一些实施方案中，传感器125可以包括射频识别(RFID)读取器。

系统还可以通过显示器165向操作员呈现图像，其中最有可能包含物体的访问者和/或他们的随身物品的可见部分被分割、突出显示或以其他方式向操作员提供通知并帮助操作员作出响应。另外，可以基于从深度摄像头获得的图像来确定物体的方面。所获得的方面可以与物体的分类相关联。例如，如果物体处于平面视图中，磁感测算法可以确定物体类别，例如，确定物体是笔记本电脑还是雨伞。如果物体被隐藏，则磁感测算法可以确定隐藏物体的人的身体的部位或人身上的位置，例如，人的衣服口袋、人的脚踝或手腕、或人可能携带的袋子。与这些位置相关联的数据可以在分类步骤中与来自磁场数据的信息相结合，该步骤利用所有可用信息，以在威胁检测期间实现更高的预测精度。

处理系统120包括用于处理磁场数据和来自OD 107的传感器125的附加信息图像的多个模块，其包括数据采集模块130、校准模块135、重建模块140、自动威胁识别模块145、呈现模块150和存储器155。

数据采集模块130从DAS基站115获取表示磁场测量值的电压测量值的时间序列，并从传感器125获取附加信息图像。在一些实施方案中，数据采集模块130的采样率是从用于经由发射器106生成发射场的相同主时钟得出的。对于每个接收器105，数据采集模块130在后处理中经由利用伴随参考信号进行的解调从该时间序列得出I和Q数据。I和Q数据的定时可以在接收器105之间同步，并且数据采集模块130可以将同步的数据发布为帧(例如，时间片)，以供系统100进一步分析。

在一些实施方案中，系统100的主时钟可以利用低抖动低偏斜时钟扇出和低压差分信号(LVDS)转换器的内部网络，分布在系统中的数米的空间上。这种配置可以使采样率成为每个发射频率的整数谐波，从而消除数字化误差，否则会损坏系统的灵敏度。通过在相同的时钟域上配置数据采集模块130中的每个设备，可以正确地假设可以相隔数米的接收器105以相同的时间间隔接收样本，没有由于频率失配而产生的漂移。因此，对于给定的帧，数据采集模块130为每个接收器105和传感器125发布一组数据。在一些实施方案中，可以以足以解析载波频率的速率来获取数据和发布帧。

在一些实施方案中，数据采集模块130去除静态背景信号(例如，初级场)。在一些实施方案中，数据采集基站115可以去除静态背景信号(例如，初级场)，使得I和Q数据表征次级场而不是初级场。

校准模块135对发布的数据应用校准校正。校准校正可以包括对公布的数据进行补偿，以便进行串行时间采样。此外，校准模块135可以将测量的初级场与一个或多个场模型预测进行比较，并补偿任何差异。在一些实施方案中，校准可以说明由于正常磨损、制造变化或温度变化而发生的发射器的幅度和相位变化。

重建模块140将校准数据转换成图像和/或特征图。可以为每个接收器105和/或基于由多个接收器105获得的测量值的合成来创建图像。重建模块140可以包括确定物体的极化率度量(例如，张量)和定位。

极化率可以表征为将物体的远场响应与引起它的初级场相关的比例常数。极化率可以有体积单位，并且可以取决于物体的形状、磁导率和电导率，以及外加场的频率。为了确定极化率，在一些实施方案中，可以使用最佳拟合算法来实现最小残差匹配滤波器。

发射器场可根据矩形线圈的模型计算。接收器场可根据沿传感器特定轴的偶极子场计算，使得三轴接收器节点被视为3个独立且正交的偶极子。

在一些实施方案中，可以使用来自传感器125的图像数据进一步加强稀疏性约束，该稀疏性约束超出可能占据OD 107的物品或主体的先验知识所提供的稀疏性约束。具体地，由传感器125获取的OD 107的图像可用于确定目标的空间位置(例如，目标所在的OD107的体素以及OD 107的空体素)。空体素不包含任何物体，因此对于压缩感测来说可以被认为是零(例如，能够更好和/或更快地估计欠定线性系统的解)。

另外，适当大小的OD 107可以产生对于压缩感测来说足够稀疏的场景。例如，如果OD 107是2米乘1米乘0.5米的体积，并且被划分为8000000个5毫米的体素，则位于该OD 107内的典型人类在任何时刻都将仅占据约10％的体素(例如，约800000个体素)。从传感器125检索到的一组可极化物体可用于确定OD 107体积内的三维表面，从而确定个人所在的体素。当检索该组可极化物体时，空体素可被强制为零，而非零体素可在重建期间改变(例如，可被视为变量以找到欠定线性系统的最优重建解)。

重建模块140可以重建一个或多个可极化物体的磁性检索组。另外，重建模块140可以通过组合多个独立的可极化物体的检索组来创建可极化物体的聚合检索组。在一些实施方案中，重建模块140可以将所有接收器105视为一个大的稀疏孔径，并且使用从单个孔径中的所有接收器105获取的信息重建可极化物体的单个检索组。

重建模块140可以使用多个时间片执行物体的定位。这种方法可以使用单模型拟合方法来求解物体的位置(例如x、y和t交叉)、速度和极化率张量。下面将更全面地描述示例性定位方法。

重建模块140可以根据重建图像生成特征图。特征图可以包括磁测量值的特性或特征。可以跨多个图像执行统计分析。一些示例性特征包括场幅度、场相位和极化率张量特性(下面将进一步讨论)。其他特征也是可能的。

自动威胁识别模块145分析图像和/或特征图以确定威胁物体的存在。威胁物体可包括个人可能藏在身上的危险物品，例如，火器和爆炸物。自动威胁识别模块145可以使用例如评估由重建模块140生成的特征图的分类器来识别威胁。分类器可以对已知的威胁特征进行训练。在一些实施方案中，威胁识别过程可以将确定的图像与预先确定的极化率特征库进行比较。

在一些实施方案中，特征(例如，分类变量)可以包括一个或多个工作频率下的场幅度、相位和极化率张量特性。

呈现模块150生成或呈现表征由威胁识别模块145执行的威胁识别分析的结果的图像。图像可以在显示器165上呈现。例如，呈现模块150可以示出被扫描人的化身和任何识别的威胁。呈现模块150可以示出自动威胁识别模块145没有检测到任何威胁的特征。

图2是示出发射器空间布置的四个示例图的示意图。在图示205中，三个发射器布置成彼此正交地定向，因此205的配置能够测量静态(例如，静止)物体的所有尺寸。在图示210中，四个发射器布置成使其定位在同一平面中，但在空间上偏移，因此能够测量静态物体的所有尺寸。在图示215中，两个发射器相互正交地布置，因此能够测量运动中物体的所有尺寸。类似地，在图示220中，两个发射器布置成使得它们定位在同一平面中，但在空间上偏移，从而能够测量运动中物体的所有尺寸。如下面更详细地讨论的，在一些实施方案中，系统100可以包括根据图示220中所示的配置布置的发射器106。在一些实施方案中，这样的配置可以提供理想的形状因子和降低的成本。

图3是示出根据一些实施方案的示例性人员检查系统300的布置的示意图。两个发射器106布置成使得它们定位在同一平面中，但在空间上偏移，从而能够测量运动中物体的所有尺寸。在该示例中，发射器106是能够在20Hz和1000Hz之间发射的线圈，并且可以配置成发射频率偏移的多个信号，从而同时工作。例如，发射器106可以在30Hz和130Hz下工作。其他偏移频率是可能的，例如，5-10Hz。在一些实施方案中，发射器106可以在20Hz到40Hz之间的第一频率和120Hz到140Hz之间的第二频率下工作(例如，被驱动)。选择频率的考虑因素可以包括：较低的频率会增加黑色金属与有色金属相比的相对幅度，较高的频率对于某些磁通门传感器可以具有更好的本底噪声，并且由于典型环境中的干扰，可完全避免特定频率(例如，50Hz和60Hz，谐波)。接收器105竖直地布置在发射器两侧的柱(例如，竖直杆)上，以提供双通道以允许被检查的个人通过系统。

为了独立于被检测物体的位置和方向而恢复被检测物体的磁特征，当被检测物体暴露于从正交方向发射到被检测物体的磁场中时，可以期望收集物体的测量值。通过以正交方式布置图3所示的发射器106的配置，可以减少检查系统的线圈的总数和总体复杂度，这可以减少总体操作和维护成本以及检查系统的物理占地面积的大小。

图3中所示的发射器106的配置可以使得本文中公开的一些示例性系统能够在物体被基本正交方向上的磁场询问时收集物体的测量值，从而可以基本上独立于物体的位置和方向而确定磁特征。同时，为了降低成本和物理占地面积，可以最大限度地减少线圈总数和系统的复杂度。通过利用物体经过发射器的运动，可以在具有最少发射器配置(例如，两个发射器)的系统中实现场分集。此外，通过正交时变模式同时向两个发射器供电(例如，频率略微偏移的两个正弦波)，可以进一步降低系统复杂度。频率可以足够相似，以至于极化率指数中的色散可以忽略不计。

图4是示出根据当前主题的一些方面的示例性检查系统的示例性过程400的过程框图。

在405，处理系统120可以接收表征由多个磁场接收器105获得的样本的数据。例如，磁场样本可以由接收器105获取，并且图像(例如，视频)可以由摄像头或其他传感器125获取。可以识别事件(例如，识别某人正在接近和/或进入观测域)。例如，可以基于从光电管测试接收到的事件数据信号、系统的占用率或在摄像头馈送的视野中的运动来识别事件。接收到的事件数据可使系统启动物体检测，或者可替换地，系统可配置成在没有事件数据的情况下搜索物体。

在410，数据采集模块130聚合大量磁场数据以供后续组件进行处理。例如，数据采集模块130可以发送包含来自系统中的多个接收器的磁场时间样本的循环缓冲器的副本。校准模块135可以配置成说明磁场数据与包括幅度、相位或环境特性的预先准备的模型相比的偏差。重建模块140可配置成确定最佳拟合物体或可由包括位置、速度、时间偏移和极化率指数的一组属性定义的物体。最佳拟合可以通过衡量实际测量值与模型预测值之间的差异(例如，残差)的代价函数来确定，并且还可以包括可能表明解决方案合理性的其他属性，例如，极化率指数的各向同性。极化率指数可以包括复张量，其包括1-6个独特的元素，这些元素表征物体在发射器106发射的一个或多个频率下的定向极化率分量。这些属性(包括极化率指数)可以使用优化例程(例如，梯度下降算法或嵌套参数搜索)同时或连续确定。例如，模型可以是各向同性或各向异性模型，具有通过扫描区的均匀或非均匀运动。在一些实施例中，从物体的极化率指数得出的特征可以在体积单位内表征物体的形状、磁导率和电导率。

在420，自动威胁识别模块145可以将物体分类为威胁或非威胁。威胁/非威胁决策可以基于物理属性，例如，将极化率指数或其分量的子集与先前确定的威胁物体(例如，枪管或刀)的已知极化率指数示例相匹配。或者，威胁/非威胁决策可以使用通过机器学习过程训练的分类器，其中，威胁和非威胁的许多标记示例用于训练磁感测算法以确定新检测到的物体应被表征为威胁还是非威胁。分类可以包括使用频率和形状信息来确定威胁/非威胁。

在同一域中(例如，在空间上或时间上)发现多个物体可以指示与通过本文公开的检查系统的访问者相关联的检测事件。与在每个物体上独立运行的分类器相比，磁感测算法可以通过能够额外使用组合信息的聚合分类器将进行分类的这些物体进行组合。例如，分类器可以将相邻物体的一些属性加在一起，就好像它们构成了最好作为整体考虑的底层大型和/或分布式物体一样。

在425，可以提供分类。可以例如经由诸如显示器165的显示器来提供分类。在一些实施方案中，可以将分类提供给后端安全管理系统，该系统可以协调多个资产(例如，筛检或检查设备)。在一些实施方案中，分类可以存储在处理系统120的存储器155中。在一些实施方案中，分类可以存储在检查系统内配置的数据库中，以存储与确定的威胁和确定的非威胁相关的极化率指数。

在430，系统100可以以迭代方式重复过程400的步骤。

图5是示出根据当前主题的一些方面的用于在示例性系统100中确定物体的极化率指数的示例性过程500的过程框图。在一些实施方案中，可以提供一组磁场样本作为过程500的输入。在利用一组发射场探测物体时，可以同时采集该组磁场样本。过程500可包括引入可通过伪逆独立求解的一组试验解，从中可选择具有最小残差的试验解。可以执行过程500以确定各向同性和各向异性极化率指数。过程500可以进行扩展以包括在物体相对于系统100的进行运动时随时间收集的样本。

在步骤505，自动威胁识别模块145可以定义一组试验解。可以对一系列试验解进行索引，以包括与物体可能存在的可能位置相关联的磁场样本。对于每个位置，自动威胁识别模块145可以基于计算每个磁场样本的传递矩阵和伪逆来确定相应的极化率指数，以确定一组试验解。在一些实施方案中，传递矩阵和伪逆可以预先确定并存储在存储器155中。

在步骤510，自动威胁识别模块145可以为每个试验解计算相关极化率指数和相关残差。例如，各向同性极化率指数可以基于选择最佳拟合磁场样本的试验解来确定。在确定各向异性极化率指数时，极化率指数可以视为由6个独特的极化率元素定义的复对称张量。可以应用伪逆，并且可以计算与6个独特的极化率元素中的每一个相关联的极化率指数。

在步骤515，自动威胁识别模块145可以选择最终的试验解。最终的试验解可以选择为残差最小或最低的试验解。在工作期间，自动威胁识别模块145可以实时捕捉磁场样本。伪逆集可以通过矩阵乘法应用。随后，可以应用传递矩阵来计算残差。然后可以选择残差最低或最小的试验解。

在520，自动威胁识别模块145可以以迭代方式重复过程500的步骤。

图6是示出根据当前主题的一些方面的用于利用示例性检查系统在一大群人中检测个人身上的物体的示例性过程600的过程框图。与仅限于一次扫描通过检查系统的一个人的传统系统相比，本文所述的检查系统还能够准确地检测成群走在一起的人身上的金属物体，并且可以配置成一次检测大量人员身上的金属物体。因为以无组织的方式聚集的大量人员会使检查系统难以确定何时开始和/或停止扫描，本文所描述的系统中使用的磁感测算法可以动态地适应可以同时感测多个物体并且物体在时间上以重叠的方式通过系统的情况(这可以导致没有清晰的扫描开始或停止的情况)。

在步骤605，处理系统120可以通过磁感测算法以流式方式处理从传感器125接收的传感器数据，使得每当一个或多个物体通过系统时，磁感测算法都能够发现一个或多个物体，并且能够识别何时关于物体收集的数据不足。处理系统120可以基于模型对真实数据的拟合优度，或者通过发现的物体接近数据缓冲器的末端(例如，当前时间)来确定已经收集了足够数量的数据。如果处理系统120确定发现的数据不足，则不做任何事情，并且磁感测算法简单地在下一可用时刻或在已收集到分配量的额外数据之后再次执行。

在步骤610，处理系统120随后可以存储和说明发现的物体，以避免反复检测相同的物体。例如，可以重新计算与发现的物体相关联的建模信号，并且可以在搜索下一个物体之前从测量数据中减去这些信号。磁感测算法还可以偏向于搜索远离先前发现的物体的物体，例如，通过修改重建模块140中的代价函数来惩罚在已经存储的物体附近发现的物体。

处理系统120和磁感测算法可以配置成以规则的间隔执行，使得从在物体上收集了足够的数据到执行磁感测算法以查找该物体所经过的时间量可以最小化。磁感测算法可以在稍微延伸到未来的时间段内(例如，超出到目前为止收集和处理物体数据的时间点(如果这与可用数据最佳拟合))检测要发现的物体，并且使用该场景作为知道何时等待更多数据的标准。

在步骤615，处理系统120的磁感测算法可以通过机会性地处理保留的缓冲器来确定“安静时间”，从而重新估计后续执行中的背景噪声，该“安静时间”可以被定义为处理后的信号相对于相邻时间段变化很小的时间段。“安静时间”数据可以用作传感器附近没有物体的情况的代理。考虑到在不同时间点一个或多个物体可能在某些传感器附近但不在其他传感器附近的情况，可以为每个传感器找到一组不同的最佳“安静时间”样本。当发现物体时，可以将其存储在处理系统120的缓冲器或存储器155中。该缓冲数据可以在磁感测算法的下一次迭代执行中处理，该算法从可用数据中减去所有先前发现的物体，从而避免当前物体搜索中的污染/失真。

图7是示出根据本文公开的主题的人员检查系统700的示例性实施方案的示意图。系统700包括与关于图1至图3的讨论所描述的组件执行类似的功能的类似组件。

传统的人员检查系统通常包括拱门，个人必须通过拱门以进行威胁评估和检测。在这些传统的检查系统中，拱门或一些其他高架构件可以在检查系统的一个或多个组件之间传输电线传送电力和数据信号，确保检查系统的组件上或内部配置的传感器对齐，并且增加检查系统的整体结构相对于环境条件(例如，风或不平整的安装表面)的稳定性。然而，包括拱门或其他高架元件的传统的检查系统往往是不美观的，并且会对通过拱门的个人带来不信任感、焦虑和幽闭恐惧症。

关于图7描述的改进的检查系统提供了向各种检查系统组件传送电力和数据信号的优点，确保了检查系统组件的对齐，减少了个人的情绪反应，而不要求个人通过检查系统的拱门或高架元件。

本文所公开的改进的人员检查系统解决的另一问题是系统所处的操作环境的不均匀性。操作环境可以包括坚硬但有些光滑的表面(例如，瓷砖地板、沥青表面或混凝土地板)，以及可能不均匀的较软表面(例如，海滩入口处的沙子覆盖的表面或户外音乐节入口处的草地表面)。

本文公开的系统700可以部署在室内和室外的各种不同位置，并且可以基于系统可定位的不同类型的表面进行配置。例如，底板710可以配置成通用底板，根据系统所在的场地和/或系统700所在的表面，各种模块化安装系统可以附接到该通用底板上。模块化安装系统可实现定位、调平、以及联接或粘附到系统部署以进行操作的位置的表面。例如，底板710可以在底侧(面向系统部署的位置的表面的一侧)配置有吸盘，以将底板710固定到硬表面，例如，瓷砖或大理石。在一些实施方案中，底板710可以包括能够将底板710固定到软表面(例如，地毯)的夹持或穿孔机构。在一些实施方案中，底板710可以包括螺钉或螺旋钻类机构，以将底板710联接到泥土表面或地面。在一些实施方案中，底板710可以配置有隐藏在底板710内并提供系统的永久性安装的底板框架。

传统的安全系统要求访问者通过用于检测的入口，其中，拱门用于在系统的每个部件之间传送数据信号和电力，以确保各种传感器的正确对齐，并为整个结构增加稳定性。不正确的对齐可能会在系统性能和拱门结构运动中产生不需要的偏差，例如，在可能包括大风的环境中。不正确的对齐可能会导致产生不需要的失真，这些失真很难从所需信号中分离出来。然而，拱门在视觉上缺乏美感，会给通过拱门的访问者带来不信任和不愉快的感觉。

如图7所示，本文公开的系统700可以配置成提供柱705(其可以包括关于图1和图3描述的接收器105)的正确位置，并提供柱705的正确的定向/调平。在一些实施方案中，底板710可以配置成容纳柱705，并确保柱在适当和预先确定的位置处的正确对齐。在一些实施方案中，图7所示的系统700可以包括配置成在调平过程中指导操作员的倾角计。在一些实施方案中，倾角计可由磁感测算法用于补偿已知的未对齐。在一些实施方案中，系统700可以包括加速度计，以补偿系统中的结构不稳定性，并跟踪系统组件的运动。加速度计数据可以提供给磁感测算法。在一些实施方案中，由倾角计和/或加速度计产生的信号以及供应到倾角计和/或加速度计的电力可以通过底板710路由。在一些实施方案中，由倾角计和/或加速度计产生的信号可以无线地传输到系统100。在一些实施方案中，底板710可以包括用于容纳柱705或适于安装一个或多个传感器125的其他结构的多个槽。

底板710可以是半刚性低垫，其配置成准确地定位Rx和Tx柱705的基座的位置和方向。倾角计415可以确定安装时Rx和Tx柱705之间的相对倾斜角度。当系统700确定相对倾斜角度高于某个阈值时，可以提醒操作员并要求其改进或补救柱705的调平。

例如，在一些实施方案中，可以使用倾斜角度来修改传感器的位置和方向。传感器的位置和方向可以进一步用于创建重建模块140所依赖利用的传感器模型。

在一些实施方案中，加速度计720可以配置成动态地跟踪倾斜角度，这使得系统能够跟踪系统中各种传感器的运动。例如，当与可以关于各种传感器的运动而确定的已知场梯度组合时，校准模块135可预测测量运动的预期失真。然后可以从测量信号中去除该预测，以恢复测量信号的更准确表示，如同没有运动一样。在此示例中，要建模和去除的场可以是测量的运动，例如，传感器的位移或倾斜乘以每个方向/运动类型的场梯度。

基于磁场的人员检查系统可以检测或接收已由系统(例如，由收发器106)发射的磁场，以及可能受检查系统部署的环境中存在金属影响的物体次级场。环境磁场(例如，那些可能被检查系统附近的金属反射的环境磁场，该金属例如为检查系统所在的金属地板中的金属)会对检查系统准确辨别和检测威胁物体的性能产生负面影响。在检查系统所处的每个环境中，确定和表征金属量可能是困难的、昂贵的，而且往往是不可能的。

如图7中进一步示出的，系统700可以配置成说明可存在于系统部署的位置中的物理、金属结构，例如，金属地板。接收器105可以检测由发射器106生成的发射场730，以及被检测物体的次级场735。次级场可受到系统附近环境中(例如，系统下方的地板725中)存在金属的影响。地板中存在金属会对系统的检测性能和准确性产生负面影响。在每种环境中定位和表征金属都是困难和昂贵的。为了说明环境中存在金属，系统700可以基于确定从金属地板725发射的磁场735如何相对于已知模型失真来拟合环境中存在的金属的适当参数化模型。系统700可以包括图像模型，由此地板725中的金属被解释为包括发射器106和接收器105的整个系统的复合加权镜像。例如，图像模型可以模拟完美的电导体，已知它可以以非常可预测和分析描述的方式改变磁场。然后，可以通过相对于传感器坐标系的深度和小于或等于1的幅度的整体复合权重来对图像模型进行参数化。发射场730的测量值可用于通过拟合镜像的复合权重和镜像的平面深度来执行优化例程。这种优化例程可以搜索(例如，通过尝试各种预定义的解决方案或通过梯度下降)与测量数据最佳拟合的模型参数。例如，优化例程可以通过尝试先前预定义的解决方案或使用梯度下降优化来执行搜索。这些模型参数随后可用于威胁/非威胁检测期间的系统操作。结果，系统700可以在部署的环境中更准确地自动检测物体，所述部署的环境可以包括也可以不包括系统附近的金属。

图8是示出如本文所公开的人员检查系统800的示例性配置的示意图，根据一些实施方案，该人员检查系统800包括位于不同位置的传感器和发射器106。在所示的示例中，系统800包括两个发射器106、两个竖直柱805A和805B，每个竖直柱包括多个三轴磁通门接收器810。三轴磁通门接收器中的每一个都示出为“x”，并配置在柱805A和805B上或内。系统800还包括位于两个发射器106附近的竖直定向的柱805C。柱805C包括多个双轴磁通门接收器815。每种类型的组件(例如，发射器106和/或磁通门接收器105)的数量可以通过平衡附加组件的成本和复杂度与该附加组件增加到磁感测算法的保真度的边际增益来确定。

系统800还可以包括与系统800集成的摄像头820。在一些实施方案中，摄像头820可以配置在柱805A、805B和805C中的一个或多个上或内，以及配置在发射器106上或内。摄像头820可以以流式方式或记录的方式生成图像和视频。集成的摄像头820可以配置成具有适当的视角。例如，在一些实施方案中，摄像头820可以是后向摄像头。

当响应于人员检查系统检测到威胁而生成警报时，警报必须由检查系统操作员或其他安全团队成员解决。解决警报需要操作员或安全团队成员与个人互动，并遵循安全协议搜索个人。操作员或安全团队成员可能并不总是正确遵循安全协议。安全团队的管理人员或检查系统操作员可能无法确定是否遵循了适当的安全和搜索协议。关于图8描述的改进的人员检查系统解决了这些问题。

例如，摄像头820可以提供具有足够视野的图像或视频，以便检查系统操作员的主管可以评估检查系统操作员对警报或检测到的物体的响应。这样，集成在系统800内的摄像头820可以使检查系统操作员的主管或管理人员能够评估操作员遵守筛检程序或政策的情况，提供培训反馈，提供用于证据目的的图像或视频，记录操作员采取的警报解决动作。在一些实施方案中，来自摄像头820的图像或视频可以与由系统生成的被检测物体的图像相结合，并且用于反驳或支持关于检查系统操作员不当处理的指控。

采用磁感测的人员检查系统仅限于感测通过检查系统的个人身上的金属，无法检测通过检查系统的个人的身体或物理特征。这样，人员检查系统缺乏关于通过检查系统的人员的概念，因此可以向检查系统操作员生成有限的关于个人的信息。

本文描述并在图8中示出的改进的检查系统可以包括用于检测通过检查系统800的人员的摄像头820。在一些实施方案中，摄像头820可以是深度摄像头。深度摄像头可以包括配置成使用立体视觉来计算由深度摄像头获取的图像中的深度的摄像头。深度摄像头可以包括深度传感器和红外线投影仪。在一些实施方案中，深度摄像头可以包括配置成检测红色、绿色、蓝色(RGB)标度中的光的颜色传感器，也称RGB传感器。深度摄像头的输出可用于确定被检测物体的位置、方向或配置，以及通过检查系统的物体的速度或步态。深度摄像头的输出可以允许检查系统对通过检查系统的物体或个人的数量进行计数，并跟踪通过检查系统的一个或多个个人。本文公开的检查系统(当配置成包括深度摄像头时)与可能不包括深度摄像头的检查系统相比，可以提供许多优点。这些优点可以包括更快速地识别威胁物体或个人，以及提供更鲁棒的通知或警报数据来识别威胁物体或个人。

在这样的实施方案中，深度摄像头820可以将其坐标系登记到在如图1所示的检查系统100内配置的自动威胁识别子系统145。

通过这种方式，系统可以在公共坐标系中同时了解访问者的位置/配置以及他们身上的任何金属物体。这样的实施方案使得磁感测算法能够指向被访问者和/或访问者身上的特定区域(例如，口袋、袋子和脚踝)占据的那些体素。例如，可以将OD 107的体素与经由深度摄像头获得的像素进行比较，以确定哪些体素被占据(例如，存在坐标足够接近该体素的像素)、未被占据(例如，没有坐标足够接近该体素的像素并且没有遮挡的机会)或未知(例如，已经发现可能会遮蔽OD107的像素，无论物体是否存在于该体素中)。然后，可以将磁感测算法限制为只搜索被占据和/或未知体素中的物体。

另外，在磁感测算法中利用访问者的速度和步态知识，可以提高算法的准确性，也可以对进出系统的访问者进行计数和跟踪，以进行统计上报。当优化例程必须求解的变量数量可以减少或受约束时，通常会提高优化例程的准确度。了解访问者的速度和位置将允许使这些属性约束或强加到优化例程正在求解的物体上。

在这样的实施方案中，深度摄像头820(或任何传感器125或能够在各种像素处提供RGB和深度值的传感器的组合，例如，结构光摄像头或立体摄像头)可以直接集成到图1的系统100中。这样，深度摄像头获得的图像数据可以用于磁感测算法。鉴于深度摄像头的位置、方向和镜头特性的知识，通过深度摄像头获得的像素可以注册到图1的自动威胁识别子系统145的坐标系中，使得给定返回的深度值的每个像素可以通过一系列变换转换为磁性子系统的三维坐标系。

这样，深度摄像头820可以识别在给定时刻，磁性子系统的扫描区域中的哪些体素被占用和/或未被占用，并且可以相应地指导磁感测算法。还可以估计主体的速度和步态并用于磁感测算法，从而更准确地识别任何隐藏的物体。可以通过使用特定的三维坐标的磁感测算法发现物体。然后，可以基于简单的距离阈值将物体与深度摄像头图像中的像素子集相关联。

此外，该像素子集可以通过其深度值或RGB值或两者与通过深度摄像头820识别和分割的更大的相邻物体相关联。例如，该系统可以识别最有可能携带被发现物体的人的轮廓。物体周围的邻域或被识别为持有物体的人的属性可以用于其分类。例如，可以通过面部识别算法将人的面部与观察列表进行比较，并且可以利用此人的过去历史或知识对物体进行分类。同时，可以通过突出显示物体的可见容器或持有物体的人或两者对通过在RGB图像顶部应用威胁叠加而形成的威胁叠加图像进行增强，从而帮助操作者进行识别。这有助于改善操作员在解决系统触发的警报时的反应时间和准确性。

图9是示出如本文所公开的人员检查系统900的示例性配置的示意图，根据一些实施方案，该人员检查系统900包括多个摄像头。通过利用多个摄像头配置检查系统900，检查系统可以更好地确定要搜索哪个特定个人以及要搜索特定个人的何处。缺乏威胁定位的人员检查系统利用多个摄像头产生多个视角，使得可以在不形成个人筛检队列的情况下对大量无组织的人群进行筛检，并且可以识别三维定位的潜在威胁。此外，当生成与检测到的威胁相关的警报时，使用产生多个视角的多个摄像头使得系统能够使用捕捉到的图像在视觉上识别与检测到的威胁相关联的个人，以便于通知检查系统操作员或其他安全人员在何处针对检测到的威胁搜索识别出的个人。替代解决方案可能使用灯光或单独的静止图像来识别与检测到的威胁相关的个人，可能仅提供单个摄像头的遮挡视角。单个视角可能不足以安全有效地识别通过检查系统的人群中的个人身上的检测到的威胁。

如图9所示，系统900包括柱905A和905B。柱905A和905B包括多个三轴磁通门接收器910。柱905C包括多个双轴磁通门接收器915。柱905C还包括发射器106。

在一些实施方案中，多个个人可以在任意时刻在柱905A、905B和905C之间通过。例如，两个人可同时经过柱905A和905B，这可能会导致单个传感器(例如，关于图1描述的传感器125)的视野模糊。结果，在包括单个传感器的实施方案中，传感器的视野可能被遮挡。在一些实施方案中，可以在检查系统中包括多个传感器，以避免在单个传感器处遮挡视野并提供多个视点。

如图9所示，可以在人员检查系统900内配置多个摄像头，例如，摄像头905A和905B。摄像头905A和905B可以登记到表示OD 107的坐标的系统坐标系，以从多个视点执行威胁定位。由于物体是随时间而跟踪的，所以每个摄像头都可以跨多个时间片或在多个时间片内确定威胁的位置。因此，即使来自单个摄像头905A的视角在某一时刻被遮挡，第二摄像头905B的视角在所有可用时刻也被遮挡的可能性非常低。该系统可向检查系统操作员提供所有视角的图像和/或视频，并可以利用来自一个或多个摄像头的图像和/或视频来确定实际威胁位置。在一些实施方案中，呈现模块150还可以配置成自动选择最佳视角和/或时间片用于呈现，以帮助操作者识别和响应检测到的威胁。例如，在所发现的物体附近具有最大数量的被占据像素的图像很可能给出物体的合理且未被遮挡的视图。

例如，如图9所示，系统900包括两个鱼眼摄像头905A和905B。每个摄像头安装在相对的柱905A和905C上，以便从两个非常不同的视角捕捉扫描区域。两个摄像头生成的图像和/或视频中的每个像素在沿着物体或人通过在柱905A和905C之间形成的通道的方向的多个平面上映射到系统900的坐标系。系统900可以配置成生成定位在与摄像头905A或905B相关联的特定视平面中的警报。视觉表示或威胁指示符可以叠加在由每个摄像头生成的图像和/或视频上，并以与检测到的威胁相对应的适当的注册像素为中心。系统900可以配置成在物体或人通过系统时对多个视平面重复这些操作，以便从每个摄像头产生威胁叠加图像或视频。

来自一个或所有摄像头的视频和/或图像可以经由可通信地联接到系统900的计算设备(例如，配置有显示器的笔记本电脑、平板电脑或其他移动计算设备)显示给操作员。在一些实施方案中，系统可以利用阈值标准来确定其中一个摄像头的视角是否被遮挡。例如，系统900可以通过评估视频流中的运动、或者通过合并深度摄像头来确定所讨论的像素的深度估计，从而确定遮挡。如果系统900确定出深度估计与系统返回的3D坐标不一致，则视角应被视为被遮挡，并且系统可以确定图像对于引导操作员的响应没有用处。

在一些实施方案中，检查系统900可以处理附加的传感器数据(例如，视频或图像)，并且可以中继与分类结果一起或叠加分类结果的主体的图像、视频或视频帧。例如，检查系统900可以将图形指示符叠加在图像上，并且图形指示符可以标识检测到的威胁或物体。在一些实施方案中，可以向叠加有图形指示符的图像提供关于个人、检测到的物体或系统参数的附加元数据。在一些实施方案中，可以将叠加有图形指示符的图像提供给个人(例如，检查系统操作员或保安)，他们可以位于通过检查系统进行检查的物体或个人的序列的更下游。这样，检测系统可以向检查系统操作员或保安提供叠加有图形指示符的图像，以对检测到的物体、威胁或个人进行额外监视和/或拦截。

尽管上面已经详细描述了一些变体，但是可以进行其他修改或添加。例如，接收器的数量不受限制，并且一些实施方案可以包括任意数量的接收器。发射器不限于特定频率，例如，可以使用具有不同特性(工作频率、位置等)的线圈。可以使用不同的重建算法，并且可以使用不同的特征来进行威胁检测。

在不以任何方式限制下面出现的权利要求的范围、解释或应用的情况下，本文公开的一个或多个示例性实施方案的技术效果可以包括以下效果中的一个或多个，例如：当前主题的一些示例性实施方案可以在个人可能携带个人物品(例如，手机和笔记本电脑)的高杂波环境中执行威胁检测和辨别而不需要卸除个人物品。在一些实施方案中，人员检查系统可以以高吞吐量执行威胁检测和辨别，允许个人以正常步行速度通过金属检测器，使得不要求个人减速进行检查，并且在一些实施方案中，检查阈可以允许多个个人并排通过阈(例如，两个或多个并排)。在一些配置中，可以对近距离行走的多个个人进行筛检，从而消除了在筛检过程中被筛检的个人保持静止的需要。

本文描述的主题的一个或多个方面或特征可以以数字电子电路、集成电路、专门设计的专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)计算机硬件、固件、软件和/或其组合实现。这些不同方面或特征可以包括在可编程系统上可执行和/或可解译的一个或多个计算机程序中的实施方案，所述可编程系统包括至少一个可编程处理器、存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备，所述可编程处理器可以是专用的或通用的，其可以联接到存储系统以从存储系统接收数据和指令，并向存储系统发送数据和指令。可编程系统或计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过通信网络进行交互。客户端和服务器的关系是通过在各自的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生的。

这些计算机程序也可以称为程序、软件、软件应用程序、应用程序、组件或代码，其包括可编程处理器的机器指令，并且可以以高级程序语言、面向对象的编程语言、功能编程语言、逻辑编程语言和/或汇编/机器语言来实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、装置和/或设备(例如，磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD))，其包括接收机器指令作为机器可读信号的机器可读介质。术语“机器可读信号”是指用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可以非暂时地存储这样的机器指令，例如，非暂时性固态存储器或磁性硬盘驱动器或任何等效存储介质。机器可读介质可以以瞬态方式替代地或附加地存储此类机器指令，例如，与一个或多个物理处理器核相关联的处理器缓存或其他随机存取存储器。

为了提供与用户的交互，本文所描述的主题的一个或多个方面或特征可以在具有显示设备(例如，用于向用户显示信息的阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)监视器)和用户可以向计算机提供输入的键盘和指向装置(例如，鼠标或轨迹球)的计算机上实现。其他类型的设备也可用于提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括但不限于声学、语音或触觉输入。其他可能的输入设备包括但不限于触摸屏或其他触摸敏感设备(例如，单点或多点电阻式或电容式跟踪板)、语音识别硬件和软件、光学扫描仪、光学指针、数字图像捕捉设备和相关解译软件等。

在上述描述和权利要求书中，诸如“至少一个”或“一个或多个”之类的短语可以出现在元件或特征的连词列表之前。术语“和/或”也可以出现在两个或多个元件或特征的列表中。除非使用短语的上下文中另有隐含或明确矛盾，否则该短语意指单独列出的任何元件或特征，或任何列举的元件或特征与任何其他列举的元件或特征的组合。例如，短语“A和B中的至少一个”；“A和B中的一个或多个”以及“A和/或B”分别意指“A单独、B单独或A和B一起”。类似的解释也适用于包括三个或多个项目的列表。例如，短语“A、B和C中的至少一个”；“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B和/或C”分别意指“A单独、B单独、C单独、A和B一起、A和C一起、B和C一起、或A和B和C一起”。此外，上述描述和在权利要求书中使用的术语“基于”意指“至少部分基于”，从而也允许未列举的特征或元件。

本文所描述的主题可以根据期望的配置实施在系统、装置、方法和/或物品中。上述描述中阐述的实施方案并不代表与本文所描述的主题一致的所有实施方案。相反，它们只是一些与所述主题相关的方面一致的示例。尽管上面已经详细描述了一些变体，但是可以进行其他修改或添加。特别地，除了本文所述的特征和/或变体之外，还可以提供其他特征和/或变体。例如，上述实施方案可以针对公开的特征的各种组合和子组合和/或上面公开的多个其他特征的组合以及子组合。另外，附图中描绘和/或本文中描述的逻辑流不一定要求所示的特定顺序或次序来实现期望的结果。其他实施方案可以落入所附的权利要求的范围内。