机场安检分层管理系统现状与发展趋势分析

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的抬头率为0.43。

图3 实验结果图
5 实验总结
本文采用的多任务框架的方法很好得完成了同时地头部检测与
头部姿态估计任务。

从实验结果可得，本文的方法检测精度较高，头部姿势估计准确，不存在漏检情况。

解决了人脸遮挡或人脸较小时的漏检问题，同时武宣关键点检测，也准确地估计出了头部姿势。

本方法目前也存在缺点，如无法做到实时检测，计算上课视频中的课堂抬头率耗时较长，这将是我们未来要解决的问题。

本文提出的方法很好的解决当前课堂抬头率检测的问题，有助于提高课堂听课率与学生学习质量，具有很大的意义。

基金项目：长江大学大学生创新创业训练计划项目（2018053）；长江大学电工电子国家级实验教学示范中心2018年度开放课题（No.SFZX201805）；长江大学2019年校级研究生教育教学研究项目（YJY2019009）。

作者简介：
钱铠伦（1997—），男，浙江嘉兴人，在读本科生，主要研究方向为深度学习、图像处理。

谢凯【通信作者】（1974—），男，湖北潜江人，教授，研究方向为图像处理与人工智能。

姜宏屏(1997—)，女，汉族，湖北黄冈人，本科生在读，主要研究方向为图像处理。

白晓哲（1995—），女，汉族，河北沧州人，硕士，研究方向为图像处理。

机场安检分层管理系统经过近20多年不断完善壮大，已经做到操作较为规范、功能较为健全、系统较为完善，促进民航机场安全工作持续开展与提升。

针对安检分层管理系统在我国民航机场运行现状，通过对在用安检分层管理系统的功能和特点进行分析，并本着服务与安全对安检分层管理系统的未来发展提出建议，希望有助于机场安检分层管理系统的发展建设。

2018年，我国机场全年旅客吞吐量超过12.6亿人次，较上年增长10.2%；年旅客吞吐量超过200万人次以上机场66个，较上年增长13.8%，虽增长率有所降低，但仍继续保持在快速增长。

安检分层管理系统是仅存于我国民航的特殊系统，是为满足安全防范能力、旅客服务质量、企业经济效益的情况下的必然产物，已成为现今我国民航旅客行李检查的基本安全技术保障，对整个民航业的空防安全起到不可磨灭的重要作用。

1 现状
我国规模以上机场都配备有安检分层管理系统，在用品牌主要包括FISCAN 和NUCTECH ，其中FISCAN 品牌作为当初安检分层管理系统创造者，目前仍占市场主导地位。

该系统可以对机场出港旅客的标准交运行李、超标行李、手提行李、中转行李、特殊行李、寄存行李等进行的安全检查，并且提供了机场安全相关的信息化管理工作平台。

系统具有开放性和扩展性，可以与机场其它系统接口，实现
机场安检分层管理系统现状与发展趋势分析
厦门兆翔智能科技有限公司
白钰桂信息集成与共享，最大化地满足用户的业务需求。

1.1 系统功能说明
X 光机是行李安检的执行平台，完成旅客行李扫描成像、图像传输及接收判读结果，以及通过PLC 控制相应的磅秤带、X 光机传输带及投放带的“启动、运行、停止和锁定”。

操作员工作站是安检判图人员的工作平台。

操作员负责对来自前端不同X 光机工作站的行李图像做出判读——通过或开检。

开包员工作站是安检开包员的工作平台。

开包员负责对判断为“开检”的图像所对应的行李进行开包检查，并将开包检查结果存入数据库。

管理员工作站是系统管理人员的主要工作环境。

它具有人员管理、监视操作、图像管理、远程管理等功能。

通讯网关工作站用于安检分层管理系统与外部接口系统之间数据交互，在用主要接口有安检结果发送网关、图像转换网关、离港信息网关、航班信息网关。

服务器是系统的核心，负责分层管
DOI:10.19353/ki.dzsj.2020.03.018
理系统的数据承载、登录控制等作用。

现有大型机场都采用双机热备方式，甚至配备冷备模式或灾备模式，确保系统的可靠性。

1.2 典型工作流程
标准交运行李检查一般基于双通道X光机，其工作流程：旅客在机场值机柜台，将托运行李通过行李传输系统送入X光机检查通道，安检分层管理系统采集行李的X光机图像，按照先过包先检查的原则，通过系统服务器将图像传输至操作员工作站，操作员（安检员）利用各种图像识别功能进行判读，结果回传至相应的X光机通道或开包工作站：判读“通过”的行李自动送到行李分拣区域；判“开检”的行李通过声光报警提示工作人员现场开包手检或经行李传输系统送至开包员工作站开包手检。

若操作员不能对某一图像做出正确判读，可向上一级操作员或管理员申请帮助，此图像将传输至上一级工作站或管理员，由上级做出最终判断后，送给相应的X光机通道或开包工作站。

可疑行李开包手检后，进行二次X光机检查，采用优先检查原则，重复上述工作流程，确保交运行李均符合民航安全要求。

管理员可以对任一操作员或X射线机通道进行监视，并有权否定操作员对被监视到的图像做出的判断。

2 趋势分析
2.1 大力推广三维成像和材料成分自动识别
目前，安检分层管理系统是建立在双能X射线扫描的二维成像，一是扫描图像存在视角局限性，二是对操作员技术要求较高，三是因局限性增加复检流程，无形中增加工作内容和工作压力，安全的风险越来越高。

推行三维成像技术X光机（或CT机）作为系统新的客户端设备，它是基于计算机断层扫描和双能材料识别技术，可获取彩色高清三维图像、CT切片图像和DR图像，还能对物品材料进行探测、分析和识别。

通过三维扫描，形成立体图像、作立体和动态观察，有效降低安检操作难度，消除漏洞隐患和减少可疑行李数。

具备材料成分探测与分析，自动识别探测爆炸物、毒品等多种违禁品，可作为第一级安检，提前对行李做出判识，为下一级安检人工判读操作提供依据。

通过采用三维成像技术X光机（或CT机）代替现有X光机，将使得机场安检更智能、更便捷。

2.2 对接云存储，加快数据建设
现有系统均采用通讯网关服务器加磁盘阵列设计，用于图像数据的调阅和回查，存在两个方面不足：一.数据容量受硬件配置及系统软件的限制，比如南方某个大型机场一个常用旅检通道X光机每天约6000个行李，在民航安保90天要求下，此通道占用约54（6000张*90天）万张图像、540GB（6000张*1MB*90天）数据。

按机场约40条旅检通道设计，系统需存储2160万个图像文件和21.6TB数据。

二.图像转存能效受通讯网关服务器性能限制，难以适应多点传输、同时传输或远程传输等高强度瞬时工作状态。

在可预见的当下及未来，安检分层管理系统会深入融合到机场安全管理系统整个大框架中，具备同时回查和处理庞大的数据。

云存储将会是系统存储方式一个很好的发展方向。

云存储具有随着容量增长，线性地扩展性能和存取速度；有效提高存储空间的利用率，同时具备负载均衡、故障冗余功能；存储管理可以实现自动化和智能化。

2.3 借助生物识别、人工智能等先进技术，大幅提升人性化机场服务
在南方某个大型机场每天出港旅客40000多名，现有安检模式下，旅检搜身检查率超过99%，每个旅检通道1小时被动通行约120人次。

虽一直持续优化检查流程，但这些数据表明仍存在大量重复动作及检查工作强度高、需要采用技术手段加以改进。

通过生物识别技术，进一步完善和优化旅客身份确认工作，为系统的人包对应功能提供简洁、可视化的旅客身份信息；通过毫米波成像技术，准确识别人体携带物品，有效提高检查的客观性、准确性，提升安检效率；通过人工智能，加强人机互动，为旅客提供各类相关安全信息，规避中间环节，营造良好服务氛围；通过RFID和监控等技术，对行李物品完成实物拍照、定位及全过程监督，为系统提供安全、准确的行李数据。

目前，这些技术还都是独立运行，为安检分层管理系统提供的作用有限，未来还需要进一步挖掘。

2.4 具备终端多样性，加强系统平台建设
现有安检分层系统都是建立在普通X光机对行李扫描图像处理，只能检查规定的行李或物品，液体、粉末、材料可疑物、外观可疑物等都被排除在乘机携带外，难以满足日益增长的旅客服务需求。

金属探测门、液体探测器、爆炸物探测器和手持探测器等各种检测仪器独立运行，执行标准参差不齐，未能达到预期效果，也加大监管难度。

未来系统将融入各种智能探测仪器，形成高度集成、功能强大，多种检测模式的综合性系统，建立统一协议和标准，利用云计算、智能识别，确保符合安全防范同时，缩短安检时间、提升服务体验，符合监管要求。

例如将现有单一金属探测门检查模式，转变为具备智能全身扫描、并实现系统统一操作（鉴别），对比每位旅客的搜身安检，即可大大缩短检查时间、又能减少通道安检工作量、还能给旅客营造更良好的服务体验。

2.5 多系统深度融合，为机场安全提供保障
随着我国民航的持续快速增长，安全形势越来越多样，越来越复杂。

除了通过本系统自身加强建设外，与其他外部系统的相辅相成，提升机场安全保障能力。

比如，与相关安全机构系统对接，分享特定人员身份信息，主要针对案件在逃的、非法入境的、精神病史的、犯罪史的或经济类犯罪的等具有潜在安全隐患人员，为系统在检查环节提供旅客身份警示，有针对性采取措施，重点检查，有效防范安全风险。

与隐蔽报警系统对接，实现即时指令触发，快速隐蔽报警，利于执法机关及时有效核查警情，快速反应，提高机场安全防范能力。

3 结语
近些年，安检分层管理系统是机场安全检查的主要力量，为我国民航持续高速发展提供强大的安全技术保障。

然而，随着我国民航快速增长，现有系统将越来越难以适应未来安全形势和旅客服务需求，它需要加大人才、资金、研发的持续投入，利用先进的云计算、人工智能、生物技术，在主要功能和流程上努力创新，进一步为智慧机场提供充足的动力。

参考：中国民航局.2018年民航行业发展统计公报,2019；公安部第一研究所.MTMS-IV用户手册,2008；李保磊,张萍宇.国外CT型安检设备与技术发展[J].中国安防,2013；朱伟.人工智能时代民航值机模式研究[J].民航管理,2018。

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