發(fā)布時(shí)間：2016-04-15 14:41

基于太赫茲光譜技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的爆炸物檢測研究Study on Explosive Detection Based on Spectroscopic Analysis Technology and Neutral Network

摘要：爆炸物的檢測對于社會穩(wěn)定具有非常重要的作用，提高爆炸物檢測的效率和精度具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。首先，確定了實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法；其次，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測試，獲得了不同爆炸物的指紋譜；接著，研究了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在爆炸物模式識別中的應(yīng)用算法；最后，進(jìn)行爆炸物檢測識別的仿真分析，仿真結(jié)果表明，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較高的檢測效率和檢測精度。
關(guān)鍵詞：太赫茲光譜技術(shù)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；爆炸物；檢測

Abstract: Explosive has plays a very important role on the social stability, and improving the detecting efficiency and precision of explosive has an important application value. First, the experimental material and data processing method is confirmed. And then the test is carried out, and the fingerprint chromatographers of different explosive are obtained, and then the algorithm of RBF neutral network on the identification of explosive is studied, and finally, the simulation analysis of identification the explosive is carried out, and results RBF neutral network has high detection efficiency and precision.
Key words: Spectroscopic Analysis; Neutral Network; Explosive; Detection

   目前，由于爆炸品導(dǎo)致的恐怖事件頻繁發(fā)生，例如，汽車爆炸，公共場所的爆炸等，，嚴(yán)重地威脅了人們的生活安全。因此，應(yīng)該尋求一種行之有效的方法進(jìn)行爆炸品的堅(jiān)持，爆炸社會的穩(wěn)定。傳統(tǒng)的爆炸品檢測技術(shù)包括活化技術(shù)、X射線技術(shù)、核磁共振技術(shù)等，在進(jìn)行片狀或液體狀爆炸品檢測的過程中，容易產(chǎn)生漏檢，不能清楚地辨別爆炸品的種類，太赫茲波光譜檢測技術(shù)具有更高的分辨率，在片狀或液體狀爆炸品的檢測中能夠獲得較高的檢測精度，太赫茲波光譜是一種頻率在0.1-10THz的電磁輻射，和微波輻射相比，太赫茲波的波長較長，因此可以獲得較高的空間分辨率，同時(shí)具有對活性組織無害的優(yōu)點(diǎn)。太赫茲波光譜能夠有效地分析爆炸品的分子微結(jié)構(gòu)，能夠獲得爆炸品在太赫茲波段內(nèi)豐富的物理和化學(xué)信息，從而在爆炸品的檢測中是切實(shí)可行的。

1 引言

太赫茲光譜技術(shù)在爆炸品的檢測中具有較多優(yōu)勢：指紋譜性，太赫茲光波通過透射、發(fā)射以及反射作用于爆炸品，可以獲取大量的物理化學(xué)信息。爆炸品屬于有機(jī)大分子，其振動和轉(zhuǎn)動能級譜在太赫茲光譜的頻率范圍內(nèi)，具有指紋譜性，通過太赫茲光譜能夠檢測出爆炸品分子結(jié)構(gòu)的微小變化，通過爆炸品的指紋譜能夠識別出爆炸品的結(jié)構(gòu)和類別；非電離性，太赫茲光譜單光子能量較少，僅為X射線的1/106，不能對生物分子產(chǎn)生電離，是一種無損檢測方法，對于人體攜帶爆炸品時(shí)對人體無損害，同時(shí)也可以保障安檢人員的安全。強(qiáng)穿透性，太赫茲光能夠穿透絕大多數(shù)的非金屬、例如，塑料、信封、陶瓷等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對爆炸品的非接觸檢測。

2 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4 爆炸物的模式識別

5 結(jié)論

    利用太赫茲光譜技術(shù)對爆炸物進(jìn)行檢測具有較為廣闊的發(fā)展前景，可以獲得不同爆炸物的指紋譜，通過指紋譜上的吸收峰位對其進(jìn)行識別，可行性較強(qiáng)。通過RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，從而能夠提高爆炸物的檢測效率和檢測精度，能夠達(dá)到爆炸物識別的目前，為爆炸物的檢測提供了新途徑。

參考文獻(xiàn)

[1] LO T，GREGORY I S，BAKER C，et al. The very far-infrared spectra of energetic materials and possible confusion materials using terahertz pulsed spectroscopy [J]．Vibrational Spectroscopy， 2006， (42): 243-248. 
[2] 劉文濤， 李景文， 杜春燕. 基于太赫茲光譜檢測的危險(xiǎn)品模糊識別研究[J]. 光譜學(xué)與光譜分析， 2010， 30(2):401-405.
[3] Burnett A D， Fan W H， Upadhya P C， et al. Broadband terahertz time-domain and Raman spectroscopy of explosives[C]// Proc. Of SPIE: International Society for Optical Engineering. Bellingham WA: society of photo optical， 2007:1-10.
[4] 張?jiān)銎G，余笑寒，肖體喬，等. 化學(xué)混合物成分的太赫茲光譜分析[J]. 光子學(xué)報(bào)， 2007，36(2): 290-293.
[5]卜凡亮，行鴻彥. 太赫茲光譜技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)展[J]．電子測量與儀器學(xué)報(bào)， 2009， 23(4):1-6．
[6] 趙晶晶，葛慶平，張存林． LVQ 聚類算法在爆炸物THz光譜識別中的應(yīng)用[J]． 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2009，45(18): 239-241．
[7] 徐鋒，劉云飛. 基于EMD 的膠合板損傷聲發(fā)射信號特征提取及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別[J]． 振動與沖擊, 2012, 31(15): 30-35.
[8] 胡振龍, 沈功田, 鄔冠華. 飛機(jī)疲勞開裂聲發(fā)射波形信號的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法[J]. 無損檢測, 2012, 34(3): 4-8.

本文編號：38209