一种通道检测装置、人员通道装置和货物检测通道装置的制作方法

1.本发明涉及一种通道检测装置、人员通道装置和货物检测通道装置，属于安防闸机通道技术领域。


背景技术：

2.安防闸机是一种用于管理人流并规范行人出入的最常见的设备，其本质的功能是通过拦阻和放行实现一次只通过一人，可用于各种场合的出入口，管理人流并规范行人出入，比如高铁、地铁入口等等。而要实现一次只通过一人就需要准确、可靠地解决尾随问题。目前市场已定型生产的人员通道系统检测尾随主要有两类方式：一是红外对射检测方式；二是摄影摄像系统检测方式：
3.红外对射，全名叫“主动红外入侵探测器”(active infrared intrusion detectors)，其基本的构造包括发射端、接收端、光束强度指示灯、光学透镜等。其侦测原理是利用红外发光二极管发射的红外射线，再经过光学透镜做聚焦处理，使光线传至很远距离，最后光线由接收端的光敏晶体管(也即通常所说的红外传感器)接收。当有物体挡住发射端发射的红外射线时，由于接收端无法接收到红外线，所以会发出警报。但是红外线是一种不可见光，而且会扩散，投射出去之后，在起始路径阶段会形成圆锥体光束，随着发射距离的增加，其理想强度与发射距离呈反平方衰减。因此只有两光束、三光束、四光束类型的传统型主动红外入侵探测器，常用于室外围墙报警。而用于人员通道系统的红外对射目前已达24红外光束。但如前所述，红外线往往有比较大的发散角，“光”斑比较大。所以，红外传感器不可能布置得太密。否则，一束红外线就可能被好几个红外传感器同时检测到。而且，一个红外传感器也可能同时检测到多束红外线，这些都会造成混乱。所以，红外对射检测方式中，相邻红外传感器之间的间距最小不能小于10cm。
4.但即使将红外传感器之间的间距设置为大于10cm，依然无法严格检测出尾随问题，原因就在于如果两个人之间的间距小于10cm，会造成红外线被连续遮挡。比如，李四紧随张三，间距只有5cm，则当李四紧随张三前行时，张三尚处于遮挡住红外线的位置，李四也同时遮挡住红外线了。但红外对射检测方式并不能检测出这是两个人还是一个人遮挡住了红外线。因而，当李四继续紧随张三前行，张三已离开遮挡住红外线的位置时，李四仍遮挡住该红外线。所以红外对射检测方式会误认为张三还处于遮挡住红外线的位置，因而不可能检测出张三已通过，而是尾随者遮挡住了该红外线。直到李四继续紧随张三前行，李四也已离开遮挡住红外线的位置时，红外对射检测方式才认为张三已通过。很显然，李四已成功紧随张三通过了，但红外对射检测方式并未检测出来。所以，在李四紧随张三，间距只有5cm时，红外对射检测方式要想检测出尾随，红外传感器之间的间距必须小于5cm。也即，红外发生器和传感器布置得越密，就越能准确可靠地检测出尾随。但如前所述，红外线因为具有较大的“光”斑，红外传感器不可能布置得太密。而且在极端情况下，李四紧贴张三，间距可能只有1或2cm，这时红外对射检测方式就更加无能为力了。至于用间距10cm以上的红外传感器去检测并识别步态，准确率和可靠率就更低了，而且速度很慢。很多用红外对射检测方式
防尾随的人员通道系统之所以使用双门，就是想用较长时间来执行复杂的识别尾随的逻辑，以换取较高的识别尾随的准确率和可靠率。但这对于地铁、铁路等大人流场合，很快就会造成严重的拥堵人流和积压人群，所以基本不适用。
5.摄影摄像系统检测尾随的基本思路就是用人脸识别、步态识别、机器视觉等智能技术，数人脸，数人腿，数人头或数人肩等。该方式成本高昂，尤其是多人脸识别组件立体检测。而且速度比较慢，受环境影响很大，准确率、可靠率也不高。因为某些行李或物件可能被误认为人头，而有意尾随者还可能刻意隐藏，伪装和躲避这种人头检测。不过，即使采用智能的摄像系统，也并不一定能低成本，高效，准确，可靠地识别出尾随。因为数人头的人脸识别组件只能发现一定区域内人头数比较多(≥2)，如果仅凭这就判断是尾随，就有可能误判；因为如果这些人处于静止状态或接近于静止，就算一定区域内人头数比较多(≥2)，也不是尾随。另外，如果数人头的人脸识别组件发现一定区域内人头数比较多(≥2)，且不处于静止状态，但这些人在后退，则也不是尾随，而可能是在纠正尾随。所以，尾随是个动态的过程，必须考虑到速度和方向。目前数人头的人脸识别组件还难以达到低成本、高效、准确、可靠地判别出移动方向并计算出某一方向上的移动速度，但计算出某个方向上移动的速度能在很大程度上有利于防尾随。至于数人脸，本质上和数人头一样，但难度可能更大。至于数人腿和人肩，准确率和可靠率就更低了。更重要的是，在很多场所，考虑到隐私、成本或其它原因，也不允许或不适合用摄影摄像系统。所以，用摄影摄像系统来防尾随并不具有普适性。
6.基于上述两种方式的缺点，cn212623139u提出了一种采用激光光幕来识别尾随的装置，但是所采用的激光光幕是用一束激光来回反射产生的，而光敏检测器件的灵敏且可靠的感光区域往往比较小，比如为直径只有1mm的小圆点，而一束激光来回反射几次后不但亮度降低、光斑增大，而且要同时准确，可靠，持续地对准这十几个甚至几十个光敏检测器件中的那个小圆点，在现实应用中几乎不可能。即使生产和装配精度极高，能达到微米级，但人员通道系统要频繁通过人员和行李等，地铁站、火车站等场所要频繁通过各种交通工具，地板都会有微小振动，因而闸机不可避免就会有微小振动和位移。而只要有一丁点振动，激光光束来回反射十几次甚至几十次后，就会将这一丁点振动放大很多倍。另外，只要有微小位移，激光光束来回反射十几次甚至几十次后，也会将这微小位移放大很多倍。所以，在实际应用中，这十几个甚至几十个激光光束几乎不可能同时准确，可靠，持续地对准光敏检测器件。这就会导致错误的输入！而只要有一个光敏检测器件产生了错误输出，很可能就会导致程序逻辑输出完全不一样。另外，该采用激光光幕的方案中还要求光敏检测器件不但能灵敏可靠地感光，还要能高反射率地反光！因而还存在着制备工艺难且成本高的问题。
7.因此考虑上述综合因素，需要研发一种更具有普适性，且能够低成本、高效、准确、可靠地识别出尾随的设备和方法。


技术实现要素：

8.为了解决上述问题中的至少一个，本发明提供了一种具通道检测装置和人员通道装置。
9.本技术的第一个目的在于提供一种通道检测装置，所述装置包括：控制器和一组
或者多组前向检测组件；每组前向检测组件包括激光发射模组和对应的激光接收模组；每组前向检测组件中的激光发射模组包括n个激光发生器，对应的激光接收模组包括n个光敏检测组件，n≥3；n个激光发生器依次排列，n个光敏检测组件对应依次排列，所述控制器根据n个激光发生器的排列顺序设定其发出的激光信号的权重依次降低。
10.可选的，所述装置还包括：一组或者多组逆向检测组件，每组逆向检测组件包括激光发射模组和对应的激光接收模组；所述逆向检测组件中的激光发生器发出的激光信号的权重顺序与所述前向检测组件中激光发生器发出的激光信号的权重顺序相反。
11.可选的，所述n＝8。
12.可选的，所述光敏检测组件包括光敏检测器件和设置于其上的光散射装置，所述光散射装置的面积远大于光敏检测器件的感光区域，所述光散射装置的任意位置接受到激光信号即可使得所述光敏检测器件检测到激光信号。
13.可选的，所述光散射装置为光散射膜或光散射胶。
14.可选的，控制器根据激光接收模组中各光敏检测组件是否接收到对应的激光信号以及对应的激光信号的权重确定所产生的信号。
15.本技术的第二个目的在于提供一种人员通道装置，所述人员通道装置包括上述通道检测装置和实体阻拦件，所述通道检测装置沿通道正向设置于所述实体阻拦件前方；所述通道检测装置中的控制器根据所述前向检测组件和/或逆向检测组件的检测结果控制所述实体阻拦件的开合。
16.可选的，所述人员通道装置包含多组前向检测组件和/或逆向检测组件时，所述控制器根据所述多组前向检测组件和/或逆向检测组件的综合检测结果确定控制所述实体阻拦件的开合。
17.可选的，所述多组前向检测组件和/或逆向检测组件设置于不同高度，所述多组前向检测组件和/或逆向检测组件之间设置不同的权重。
18.本技术的第三个目的在于提供一种货物检测通道装置，所述货物检测通道装置包括上述通道检测装置、传送装置和计数器，所述通道检测装置中的激光发射模组和对应的激光接收模组分别设置于所述传送装置的两侧；所述计数器与所述通道检测装置中控制器相连；所述控制器根据所述前向检测组件和/或逆向检测组件的检测结果确定货物是否单件通过，所述计数器用于统计单件通过的货物数量。
19.本发明有益效果是：
20.通过将n个激光发生器发出的激光信号设定为逻辑权重依次降低，避免了采用物理权重方式带来的激光强度变弱且难以同时保证多个激光光束准确、可靠、持续地对准激光检测器件所导致的检测准确率低的问题；通过设置面积远大于光敏检测器件的感光区域的光散射装置，提高了激光对准的概率，进而提高了检测准确率；而且光散射装置降低了单位面积上的激光亮度，防止了光敏检测器件被高亮度激光损害，也延长了光敏检测器件的寿命；通过将每组检测器件设置为8个激光发生器和8个光敏检测组件，产生8个光电信号，刚好对应一个字节的8个比特，便于将激光光学系统与计算机系统集成。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明一个实施例中提供的通道检测装置示意图；
23.图2是本发明一个实施例中提供的只包含前向检测组件的人员通道装置示意图；
24.图3是本发明一个实施例中提供的既包含前向检测组件又包含逆向检测组件的人员通道装置示意图；
25.图4是本发明一个实施例中提供的只包含前向检测组件的货物检测通道装置示意图。
具体实施方式
26.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
27.实施例一：
28.本实施例提供一种通道检测装置，所述通道检测装置包括：控制器和一组或者多组前向检测组件；每组前向检测组件包括激光发射模组和对应的激光接收模组；每组前向检测组件中的激光发射模组包括n个激光发生器，对应的激光接收模组包括n个光敏检测组件，n≥3；n个激光发生器依次排列，所述控制器根据n个激光发生器的排列顺序设定其发出的激光信号的权重依次降低。
29.如图1所示，为便于描述，一组前向检测组件中n个激光发生器的编号依次为(1
‑
1，1
‑
2，
……
，1
‑
n)；对应的光敏检测组件的编号依次为(1
‑
1a，1
‑
2a，
……
，1
‑
na)。图1中未示出控制器。图1中未示出控制器。
30.根据具体需求，可能会有m组前向检测组件，每组检测组件中n个激光发生器的编号依次为(1
‑
1，1
‑
2，
……
，1
‑
n)、
……
、(m
‑
1，m
‑
2，
……
，m
‑
n)；对应的光敏检测组件的编号依次为(1
‑
1a，1
‑
2a，
……
，1
‑
na)、
……
、(m
‑
1a，m
‑
2a，
……
，m
‑
na)。图1中未示出。
31.所述控制器可以为计算机，也可以是可写入程序的控制芯片；设定n个激光发生器发出的激光信号的权重根据其排列顺序依次降低。
32.在一种实施方式中，设定沿图1中所示正向依次排列的n个激光发生器发出的激光信号的权重依次降低，即激光发生器1
‑
1发出的激光信号权重最高，而激光发生器1
‑
n发出的激光信号权重最低。控制器根据激光接收模组中各光敏检测组件是否接收到对应的激光信号以及对应的激光信号的权重确定所产生的信号。
33.比如设定：光敏检测组件接收到对应的激光发生器发出的激光信号，其产生的信号记为1，否则记为0，即1表示对应的激光信号未被遮挡，0表示被遮挡。
34.那么，若权重高的激光信号未被对应的光敏检测组件接收到，即被遮挡，其产生的信号为0，那么权重低于该被遮挡的激光信号所产生的信号也均为0；而权重低的激光信号被遮挡则不影响权重高的激光信号。
35.比如，若激光发生器1
‑
1发出的激光信号被遮挡，那么控制器即将n个激光发生器发出激光信号均设置为被遮挡。若激光发生器1
‑
2发出的激光信号被遮挡，那么控制器即将后续编号为1
‑
3，1
‑
4，
……
，1
‑
n的激光发生器发出激光信号均设置为被遮挡，而激光发生器
1
‑
1发出的激光信号则不受影响，因此，本技术中激光信号被遮挡并不代表物理上遮挡，而是逻辑上遮挡。
36.具体实现方法可以是：控制器将每个激光信号最终的信号均设置为其自身产生的信号与所有权重比其高的激光信号产生的信号进行逻辑与操作后的结果。也可以采用其他方式，比如通过程序设定。本技术对此不作限定。
37.需要进行说明的是，若设定1表示对应的激光信号被遮挡，0表示未被遮挡，那么具体实现方法可进行相应的逻辑或操作。本领域技术人员可根据实际设定情况确定相应的实现方法。本技术对此不作限定。
38.在另外一种实施方式中，可设定沿图1中所示逆向方向依次排列的n个激光发生器发出的激光信号的权重依次降低，即激光发生器1
‑
n发出的激光信号权重最高，而激光发生器1
‑
1发出的激光信号权重最低。对应的，本领域技术人员可根据实际设定情况确定相应的实现方法。
39.考虑现有光敏检测器件的灵敏且可靠的感光区域比较小，本实施例中的光敏检测组件除了包括光敏检测器件，还包括设置于光敏检测器件上的光散射装置，光散射装置的面积远大于光敏检测器件的感光区域，比如可以将光敏检测器件设置于10mm*10mm的格子内，格子上采用光散射材料覆盖，使得只要光散射材料接收到激光信号，其覆盖下的光敏检测器件就可以检测到。光散射材料可采用光散射膜或者光散射胶。
40.实施例二：
41.基于实施例一所述的通道检测装置，本实施例提供一种具有普适性的人员通道装置，如图2所示，所述人员通道装置包括闸机门和实施例一所述的通道检测装置；所述闸机门与所述通道检测装置中的控制器相连，所述控制器根据所述前向检测组件的检测结果控制闸机门的开合。
42.具体的，以所述通道检测装置包含一组前向检测组件为例进行说明，所述控制器根据前向检测组件中n个激光发生器所产生的激光信号被遮挡的情况判断行人的前进方向以及前进速度：
43.1、若n个激光发生器所产生的激光信号全部被遮挡，而后按照权重从高到低依次恢复，则说明人员是沿正向方向前进的；继而根据各激光发生器所产生的激光信号的恢复时间以及各激光器之间的距离计算出人员沿正向方向前进的速度。
44.2、若n个激光发生器所产生的激光信号按照权重从低到高被遮挡，则说明人员是沿逆向方向前进的。根据各激光发生器所产生的激光信号被遮挡的时间间隔以及各激光器之间的距离计算出人员沿逆向方向前进的速度。
45.如果有较多的被“遮挡”的激光光束依次被恢复然后又被“遮挡”，就基本上说明前后两人之间的间距比较长，不太可能发生尾随；如果只有极少的被“遮挡”的激光光束依次被恢复然后又被“遮挡”，就基本上说明人与人之间的间距比较短，有可能发生了尾随。具体应用中，可根据实际场景下设置的激光发射器之间的距离以及人员发生尾随情况下激光光束的被“遮挡”情况总结出该实际场景下被“遮挡”的激光光束的阈值，当超过这一阈值时，即判断发生尾随。
46.因为从原理上讲只有两人之间存在间距才能导致激光光束被“遮挡”然后又被恢复；如果被“遮挡”的激光光束长时间内不能依次被恢复，且没有一个激光光束的状态发生
改变，即被“遮挡”变为被恢复，或被恢复变成被“遮挡”，就基本上说明人与人之间的间距短到趋近于零，则很可能发生了尾随；如果发现激光光束的状态被“遮挡”然后被恢复的时间间隔很短，也可能发生了尾随。因为这往往意味着前后两人间的间距往往很小甚至趋近于零；通常，激光光束被依次“遮挡”然后又被依次恢复这个时间间隔越短，两人之间的间距越小。如果这个时间间隔趋于零，大概率说明两人之间的间距趋近于零了，而这就是明显的尾随了。
47.由于上述激光光束组还能测速，即使激光光束被“遮挡”然后又被恢复这个时间间隔比较短，也不一定说明两人之间的间距比较小。因为有可能是人移动的速度很快，导致这个时间间隔变短了。但通过计算速度，就能发现两人之间的间距其实还是合理的，因而并不是尾随。反之，如果激光光束被“遮挡”然后又被恢复这个时间间隔比较长，也不一定说明两人之间的间距比较长。因为有可能是人移动的速度很慢，导致这个时间间隔变长了。但通过计算速度，就能发现两人之间的间距其实还是很短，因而还是尾随。因而在实际应用中，除了可根据激光光束被“遮挡”和恢复的时间判断出行人的运行速度，还可以进一步计算出行人的加速度，具体的，针对该情景建立近似的数学模型，注意“依次”这个前提条件。若没发生依次被物理遮挡或依次被恢复的现象，则人或货基本处于不运动状态，当然也就无所谓尾随了，不需要讨论下面的近似的数学模型。若发生了依次被物理遮挡的现象，则令激光发射器的间距为d，单位为米，连续相邻激光光束依次被物理遮挡的平均时间间隔为t，单位为秒。还可估算人或货的平均前向移动速度s＝d/t；此处的t是当人或货正常前向通行或通过时，从第1个激光光束起，连续相邻激光光束依次被物理遮挡的平均时间间隔。若测得第1、2、3、
……
、n激光光束依次被物理遮挡的时刻分别为t1、t2、t3、
……
、t
n
‑1、t
n
，此时t1<t2<t3<
……
<t
n
‑1<t
n
。则平均时间间隔t＝[(t2‑
t1) (t3‑
t2)
……
(t
n
‑
t
n
‑1)]/(n
‑
1)。此处的n是所有组前向检测组件的激光光束总和。比如每组前向检测组件有8束激光，共有m组，则n＝8m。则可估算第1、2激光光束间人或货的平均速度s
1,2
＝d/(t2‑
t1)、第2、3激光光束间人或货的平均速度s
2,3
＝d/(t3‑
t2)、第3、4激光光束间人或货的平均速度s
3,4
＝d/(t4‑
t3)、
……
、第n
‑
1、n激光光束间人或货的平均速度s
n
‑
1,n
＝d/(t
n
‑
t
n
‑1)。进一步可估算第1、2激光光束间人或货的平均加速度a
1,2
≈(s
2,3
‑
s
1,2
)/(t2‑
t1)、第2、3光束间人或货的平均加速度a
2,3
≈(s
3,4
‑
s
2,3
)/(t3‑
t2)、
……
、第n
‑
2、n
‑
1激光光束间人或货的平均加速度a
n
‑
2,n
‑1≈(s
n
‑
1,n
‑
s
n
‑
2,n
‑1)/(t
n
‑1‑
t
n
‑2)。当有逆向检测装置时，若从后往前第1个光束起，测得第1'、2'、3'、
……
、n'激光光束依次被恢复的时刻分别为t'1、t'2、t'3、
……
、t'
n
，计算方式同上，也能算出连续相邻激光光束依次被恢复的平均时间间隔t'，以及速度s'和加速度a'。不过，此时t'1>t'2>t'3>
……
>t'
n
。因而，前向检测装置和逆向检测装置都能算出速度和加速度。两者相平均，就能得到更准确的速度和加速度。
[0048]
根据经验，若n束连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡，且时，就能以接近于100％的置信概率p(n)判定发生了尾随。此处的n是当人或货前向通行或通过时，从第1个激光光束起，满足依次被恢复然后又依次被物理遮挡这个前提的连续相邻激光光束数。此处的0.05和接近100％的程度对于不同的具体应用，会有所不同，此处仅以此进行举例说明。但n越小，置信概率p(n)越大，越趋近于100％。当有逆向检测装置时，根据经验，若n'束连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡，且时，也能以接
近于100％的置信概率p(n')辅助判定发生了尾随。此处的n'是当人或货实际通行或通过时，从后往前第1个激光光束起，满足依次被恢复然后又依次被物理遮挡这个前提的连续相邻激光光束数。此处的0.05和接近100％的程度对于不同的具体应用，会有所不同，此处仅以此进行举例说明。但n'越小，置信概率p(n')越大，越趋近于100％。
[0049]
当人或货匀速移动时，n与p(n)之间的关系可用期望值为零的正态分布来模拟，p(n)≈exp[
‑
n2/(2σ2)]，即钟形分布，此处的参数σ需要根据实验估算。由于n≥0，因而这是处于第一象限的单边钟形分布。当然，人或货一般不可能匀速移动，因而这个处于第一象限的单边钟形分布会有所变形。但n越小，置信概率p(n)越趋近于1，n越大，置信概率p(n)越趋近于0的特性不会变；当有逆向检测装置时，当人或货匀速移动时，n'与p(n')之间的关系也可用期望值为零的正态分布来模拟，p(n')≈exp[
‑
(n')2/(2(σ')2)]，即钟形分布，此处的参数σ'也需要根据实验估算。由于n'≥0，因而这也是处于第一象限单边钟形分布。当然，人或货一般不可能匀速移动，因而这个处于第一象限的单边钟形分布也会有所变形。但n'越小，置信概率p(n')越趋近于1，n'越大，置信概率p(n')越趋近于0的特性也不会变；
[0050]
相对于本技术技术方案，cn212623139u所给出的方案则无法计算加速度，是因为它的多个激光光束是通过一束激光来回反射形成的，只有物理遮挡，没有逻辑遮挡。在只有前向检测装置的情况下，只要第1束激光被物理遮挡，第2、3、
……
束激光就全部被物理遮挡。也就是说t1＝t2＝t3＝
……
＝t
n
‑1＝t
n
，当然(t2‑
t1)＝(t3‑
t2)＝
……
＝(t
n
‑1‑
t
n
‑2)＝(t
n
‑
t
n
‑1)＝0，显然0不能做分母，因而无法计算前向速度和加速度。当存在有n束激光的逆向检测装置时，虽然人前行时，第n、
……
、i 1、i、i
‑
1、
……
、2、1(从后往前数是第1、2、
……
、i
‑
1、i、i 1、
……
、n)激光光束是依次被物理遮挡，t
n
≠
……
≠t
i 1
≠t
i
≠t
i
‑1≠
……
≠t2≠t1，但t
n
、
……
、t
i 1
、t
i
、t
i
‑1、
……
、t2、t1很难被精确测出。如前所述，cn212623139u中的一束激光被来回反射多次后，振动和偏移会被明显放大。理论上来说，第1束激光光束的振动和偏移最小，第n束激光光束的振动和偏移最大。因而理论上来说，t1、t2、
……
、t
i
‑1、t
i
、t
i 1
、
……
、t
n
的误差是递增的。到第i束激光光束，其振动和偏移可能就大得无法忍受了，而且经常出错，比如检测不到。因而t
n
、
……
、t
i 1
、t
i
、t
i
‑1、
……
、t2、t1只能勉强用来计算速度，毕竟速度还只是时间的一阶导数。但进一步计算加速度，则事实上不可能，因为加速度是时间的二阶导数。且在没有逆向检测装置的情况下，在理论上都不可能计算前向速度和加速度。
[0051]
根据经验，当某些连续相邻激光光束依次被物理遮挡然后又依次被恢复的平均时间间隔t≥(0.8t/d)时，能以接近于100％的置信概率p(t)判定发生了尾随。此处的t不是必须从第1个光束起，而是从位置i≥1起连续相邻激光光束依次被物理遮挡然后又依次被恢复的平均时间间隔。若测得第i、i 1、
……
、ξ
‑
1、ξ连续相邻激光光束依次被物理遮挡然后又依次被恢复的时刻分别为t
i
、t
i 1
、
……
、t
ξ
‑1、t
ξ
，则平均时间间隔t＝[(t
i 1
‑
t
i
)
……
(t
ξ
‑
t
ξ
‑1)]/(
ξ
‑
i)。此处的ξ≤n是个随机变量。根据经验，i＝1，但ξ<n比较好。此处的系数0.8和接近100％的程度对于不同的具体应用，会有所不同。根据经验，当某些连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡的平均时间间隔τ≤(0.2t/d)时，也能以接近于100％的置信概率p(τ)判定发生了尾随。此处的τ不是必须从第1个光束起，而是从位置i≥1起连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡的平均时间间隔。若测得第i、i 1、
……
、ξ
‑
1、ξ连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡的时刻分别为τ
i
、τ
i 1
、
……
、τ
ξ
‑1、τ
ξ
，则平均时间间隔τ＝[(τ
i 1
‑
τ
i
)
……
(τ
ξ
‑
τ
ξ
‑1)]/(ξ
‑
i)。此处的ξ≤n是个随机变量。
根据经验，i＝1，但ξ<n比较好。此处的系数0.2和接近100％的程度对于不同的具体应用，也会有所不同。
[0052]
当有逆向检测组件时，根据经验，当某些连续相邻激光光束依次被物理遮挡然后又依次被恢复的平均时间间隔t'≥(0.8t'/d)时，也能以接近于100％的置信概率p(t')辅助判定发生了尾随。此处的t'不是必须从后向前第1个光束起，而是从后向前位置j≥1起连续相邻激光光束依次被物理遮挡然后又依次被恢复的平均时间间隔。若测得第j、j 1、
……
、ζ
‑
1、ζ连续相邻激光光束依次被物理遮挡然后又依次被恢复的时刻分别为t
j
'、t
j
'
1
、
……
、t'
ζ
‑1、t'
ζ
，则平均时间间隔t'＝[(t
j
'
1
‑
t
j
')
……
(t'
ζ
‑
t'
ζ
‑1)]/(ζ
‑
j)。此处的ζ≤n也是个随机变量。根据经验，j>1，但ζ≤n比较好。此处的系数0.8和接近100％的程度对于不同的具体应用，会有所不同。根据经验，当某些连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡的平均时间间隔τ'≤(0.2t'/d)时，也能以接近于100％的置信概率p(t')辅助判定发生了尾随。此处的τ'不是必须从后向前第1个光束起，而是从后向前位置j≥1起连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡的平均时间间隔。若测得第j、j 1、
……
、ζ
‑
1、ζ连续相邻激光光束依次被恢复然后又依次被物理遮挡的时刻分别为τ'
j
、τ
j
'
1
、
……
、τ'
ζ
‑1、τ'
ζ
，则平均时间间隔τ'＝[(τ'
j 1
‑
τ'
j
)
……
(τ'
ζ
‑
τ'
ζ
‑1)]/(ζ
‑
i)。此处的ζ≤n是个随机变量。根据经验，j>1，但ζ≤n比较好。此处的系数0.2和接近100％的程度对于不同的具体应用，也会有所不同。
[0053]
当人或货匀速移动时，t与p(t)之间的关系可用期望值为μ
t
的倒正态分布来模拟，由于t≥μ
t
，所以是右单边倒钟形分布，此处的参数σ
t
、μ
t
需要根据实验估算。当然，人或货一般不可能匀速移动，因而这个右单边倒钟形分布会有所变形。但t越偏离μ
t
，置信概率p(t)越趋近于1，t越接近μ
t
，置信概率p(t)越趋近于0的特性不会变；τ与p(τ)之间的关系可用期望值为μ
τ
的倒正态分布来模拟，由于τ≤μ
τ
，所以是左单边倒钟形分布，此处的参数σ
τ
、μ
τ
需要根据实验估算。当然，人或货一般不可能匀速移动，因而这个左单边倒钟形分布会有所变形。但τ越偏离μ
τ
，置信概率p(τ)越趋近于1，τ越接近μ
τ
，置信概率p(τ)越趋近于0的特性不会变；当有逆向检测组件时，当人或货匀速移动时，t'与p(t')之间的关系也可用期望值为μ'
t
的倒正态分布来模拟，p(t')≈1
‑
exp[
‑
(t'
‑
μ'
t
)2/(2(σ'
t
)2)]，由于t'≥μ'
t
，因而这也是右单边倒钟形分布，此处的参数σ'
t
、μ'
t
也需要根据实验估算。当然，人或货一般不可能匀速移动，因而这个右单边倒钟形分布也会有所变形。但t'越偏离μ'
t
，置信概率p(t')越趋近于1，t'越接近μ'
t
，置信概率p(t')越趋近于0的特性也不会变；τ'与p(τ')之间的关系也可用期望值为μ'
τ
的倒正态分布来模拟，p(τ')≈1
‑
exp[
‑
(τ'
‑
μ'
τ
)2/(2(σ'
τ
)2]，由于τ'≤μ'
τ
，所以是左单边倒钟形分布，此处的参数σ'
τ
、μ'
τ
也需要根据实验估算。当然，人或货一般不可能匀速移动，因而这个左单边倒钟形分布会有所变形。但τ'越偏离μ'
τ
，置信概率p(τ')越趋近于1，τ'越接近μ'
τ
，置信概率p(τ')越趋近于0的特性不会变；
[0054]
根据上述近似的数学模型可以比较精确地计算出某个方向上移动的速度和加速度，能够有利于防尾随和强闯。比如，第一人是合法乘客，第二人不是，而且第二人距第一人较远(>1米)，目前的红外传感器或数人头人脸识别组件都不会把这判断为尾随。但如果第一人配合第二人尾随，一旦第一人刷开门，第一人和第二人就同步向前冲。则刚打开的闸机
门还没来得及关上，第二人就已经尾随第一人冲过去了。因为第二人几个大跨步，通过这一米多的距离可能只需0.2秒。而在这极短的0.2秒内，现有的闸机门无法快到打开然后马上关上。但本技术技术方案能比较精确地计算出某个方向上移动的速度和加速度。当检测到突然加速并且加速到较高速度时，控制器控制闸机门提前关闭，因而还是来得及。而目前的闸机，由于难以判断速度和加速度，就不能提前启动关上闸机门的过程。
[0055]
实际应用中，本领域技术人员可根据实际需求设置多组前向检测组件，各组前向检测组件依次设置。而根据实际应用场景的需求，比如地铁站、高铁站等，通常会设置0.5米左右的通道，而在此通道范围内可考虑设置6
‑
8组前向检测组件。
[0056]
考虑计算机一个字节的8比特，因此在一种实施方式中，设置n＝8，即每组前向检测组件包含8个激光发生器和对应的8个光敏检测组件，便于计算机读取和存储。
[0057]
需要进行说明的是，本技术中涉及的激光发生器和光敏检测组件的按照高度可根据实际情况设定；比如，考虑人员携带行李问题，可将各组前向检测组件中的激光发生器和光敏检测组件设置于不同的高度，比如，根据实际情况可在20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm这11个高度上各安装一组前向检测组件，根据各组前向检测组件的综合检测结果判断实际人员通过情况，具体情况本实施例中不再一一列出。
[0058]
实施例三
[0059]
基于实施例一所述的通道检测装置，本实施例提供一种具有普适性的人员通道装置，和实施例二的区别在于，本技术中除了包含前向检测组件，还包括逆向检测组件；逆向检测组件中的n个激光发生器发出的激光信号的权重依次降低。
[0060]
在一种实施方式中，所述前向检测组件和逆向检测组件各包含一组，根据二者的综合检测结果确定实际人员通过情况。如图3所示，为区分前向检测组件和逆向检测组件所包含的激光发生器和光敏检测组件，以黑白图形分别进行表示，其中黑色图形属于前向检测组件，白色图形属于逆向检测组件。前向检测组件和逆向检测组件所包含的各部件交叉排列。
[0061]
前向检测组件中n个激光发生器发出的激光信号的权重沿正向依次降低，逆向检测组件中n个激光发生器发出的激光信号的权重沿逆向依次降低。
[0062]
前向检测组件和逆向检测组件的安装高度可分别设置在120cm和60cm。
[0063]
在一种实施方式中，所述前向检测组件和逆向检测组件各包含多组，根据所有前向检测组件和逆向检测组件的综合检测结果确定实际人员通过情况。而多组前向检测组件和逆向检测组件情况下，可采用加权投票原则；比如，考虑人员携带行李问题，可将各组前向检测组件和逆向检测组件中的激光发生器和光敏检测组件设置于不同的高度，比如，根据实际情况可在20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、70cm、80cm、90cm、100cm、110cm、120cm这11个高度上各安装一组前向检测组件或者逆向检测组件，如果这11个高度上有6个高度上的前向激光光束组和逆向激光光束组认为发生了尾随，则根据投票原则，就能以较高概率置信确实发生了尾随。如果有7个高度上的前向激光光束组和逆向激光光束组认为发生了尾随，则能以更高概率置信确实发生了尾随，依此类推。如果全部高度上的前向激光光束组和逆向激光光束组认为发生了尾随，则基本上能极高概率地置信确实发生了尾随。
[0064]
本技术设置于不同高度的前向检测组件和/或逆向检测组件的权重可设置为不一样。比如，对于某具体应用场景下，经过实测，发现70cm、80cm、90cm、100cm、110cm这5个高度
的权重应该比较大，而100cm这个高度的权重应该最大。所以，若20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、120cm这6个高度上的检测组件判别没发生尾随，但70cm、80cm、90cm、100cm、110cm这5个高度的上的检测组件判别发生了尾随，则也应判别发生了尾随。因为70cm、80cm、90cm、100cm、110cm这5个高度的权重之和比20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、120cm这6个高度的权重之和要大。
[0065]
基于实际的应用场景，本技术提供的人员通道装置可能还设有刷卡设备、人脸识别设备和/或显示屏等。
[0066]
实施例四
[0067]
基于实施例一所述的通道检测装置，本实施例提供一种货物检测通道装置，所述货物检测通道装置包括上述通道检测装置、传送装置和计数器，所述通道检测装置中的激光发射模组和对应的激光接收模组分别设置于所述传送装置的两侧；所述计数器与所述通道检测装置中控制器相连；所述控制器根据所述前向检测组件和/或逆向检测组件的检测结果确定货物是否单件通过，所述计数器用于统计单件通过的货物数量。
[0068]
具体检测原理可参照人员通道检测装置，各种参数设置可进行适应性更改，比如具体设置高度，前向检测装置和逆向检测组件的个数设置等等。
[0069]
本技术所提供的检测装置，具有以下优点：
[0070]
1、本技术不采取一束激光来回反射形成激光光幕的方案，而是采用多束激光，避免了既要高效率反射又要感光的难题，
[0071]
2、避免了偏移和振动被多次反射后被明显放大了。因而有利于激光光束准确，可靠，持续对准光敏器件。
[0072]
3、每8束激光为一组，对应一个字节的8比特，便于快速输入计算机，与计算机集成。
[0073]
4、各激光信号是否被“遮挡”根据其自身是否被物理遮挡和其逻辑权重共同确定。此处被“遮挡”并不一定是物理上真的被遮挡，而是逻辑上被“遮挡”。
[0074]
5、光散射膜或胶不但保护了光敏器件，而且能将接收到的激光散射开来，能将感光面积增大几个数量级，进一步有利于激光光束准确，可靠，持续对准光敏器件；同时将激光强度降低几个数量级，延长了光敏器件的寿命。
[0075]
6、利用了激光的高方向性、高亮度性，远距离时仍能精确检测流水生产线和物流、物料传送带。尤其是对于高温，强腐蚀，强振动等恶劣生产环境，普通的红外或光电检测装置必须离得很远。但很远时，光斑就会太大，光强也会变得很小，失去检测作用。
[0076]
7、现有技术cn21263139u中的激光光幕的技术方案只能计算速度，不能计算加速度。但本专利的激光光幕技术方案不但能计算速度，还能计算加速度，从而在地铁或者高铁的应用场景下，若发现有人恶意尾随，可提前关闭闸机门。
[0077]
8、对于不同高度的检测组件，不再是简单的投票原则，而是加权投票原则。即在投票时，某些高度的检测组件的判别结果的权重较大，而其它高度的权重较小。
[0078]
本发明实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。
[0079]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。