摘要：太赫兹技术以其无电离辐射和对衣物穿透性强等特性，成为人体安检领域广泛使用并具有广阔发展前景的新型技术手段。近年来，被动式太赫兹成像人体安全检查设备发展迅速，关键核心技术逐渐成熟，新产品形态层出不穷，产业化应用规模逐步扩大，对我国国民经济及公共安全产生巨大应用价值。本文总结了被动式太赫兹成像人体安全检查设备的发展过程和现状，并分析了其未来发展趋势。

关键字：太赫兹；人体安检；公共安全

1 引言

习近平总书记强调，“公共安全连着千家万户，确保公共安全事关人民群众生命财产安全，事关改革发展稳定大局”。对车站、机场等公共场所开展安全检查是预防公共安全事件发生的有效手段，所以安检技术是公共安全领域重点发展的技术之一。

传统人体安检主要采用穿行式金属探测门和手持式金属探测仪，通过对被检人贴身扫描和安检员“拍、摸、按、压”等人为操作发现可疑物品，存在检测物质单一（金属探测设备只能探测金属物品，无法检测爆炸物、粉末、液体、陶瓷等其它物质），报警手段单一（金属探测门无法对可疑物品精确定位，也无法提供视觉图像作为判断依据）, 安检体验差（需要产生肢体接触，容易引发被检人抵触情绪）, 安检效率低（据统计，“一机一门”情况下传统安检方法安检能力约为几百人每小时）等问题。被动式太赫兹成像人体安全检查设备通过扫描探测人体自身辐射太赫兹波，形成人体表面太赫兹波强度图，从而探测人体携带隐匿物品，并通过物品形状、尺寸、位置等信息自动判断其是否为违禁品，具有无辐射、不停留非接触等优点，尤其适合大客流场景下人体安检领域，是各国争相发展的新一代快速人体安检技术。

2 被动式太赫兹成像人体安全检查设备发展过程及现状

美国是国际上最早开展太赫兹技术研发的国家，早在二十世纪八十年代已经开展了相关研究工作。2004年，太赫兹技术首次被美国提出，并被美国政府评为“改变未来世界的十大技术”之一。2005年，日本将太赫兹技术列为“国家支柱技术十大重点战略目标”之首。欧盟的“地平线技术”等多个研发战略计划中囊括了大量太赫兹技术内容。总体来说，欧美等发达国家在太赫兹技术领域起步早、研发投入大，早期把持相关核心技术，并率先进行了产业化应用。目前，被动式太赫兹成像人体安全检查设备已经成功进入欧美国家安检市场，欧美国家的太赫兹产业链条已经初步形成，而且产业化节奏正在明显加快。

相较于欧美发达国家，国内太赫兹技术总体起步较晚，但近些年来发展迅猛，相关产业趋于成熟，已有赶超国外的态势。我国太赫兹技术起步于2005年香山会议，前期由于起步晚，受制于芯片技术、精密制造、算法技术等发展情况，我国太赫兹技术一度落后于欧美发达国家。不过，我国太赫兹技术发展得到有关部门高度重视，相关领导曾多次指示要重点发展太赫兹技术。随着关键核心技术的突破，太赫兹芯片、模块等元器件国产化程度逐渐提高，近年来我国太赫兹技术逐步进入蓬勃发展期，从元器件到系统再到应用得到了全方位提升，特别是在太赫兹人体安检应用方面，国家投入了大量科研力量开展关键技术攻关，形成了以公安部研究所、上海理工大学、北京航天航空大学、中国电子科技集团等为代表的主要研究群体，博微太赫兹公司、同方威视、华讯方舟、航天易联等公司纷纷推出被动式太赫兹成像人体安全检查产品。

到目前为止，我国被动式太赫兹成像人体安全检查设备的发展主要经过了如下四个阶段。

2.1 第一阶段：自主研发，突破国外技术封锁，填补技术空白

第一阶段标志性成果是2014年被动式太赫兹人体安检仪（参见图1）的面世。该安检仪为“太赫兹照相机”，成像时间需要2s，成像分辨率达2cm，使用时被检人需在设备前方站立2s不动。被动式太赫兹成像人体安全检查设备，其太赫兹探测器、太赫兹准光系统、成像算法等核心关键技术，打破了国外技术封锁，意义重大。当时正值新疆地区恐怖活动猖獗，该设备得以在新疆地区进行了大规模部署，为我国反恐维稳做出了较大贡献，极大地促进了我国太赫兹人体安检产业的发展。

2.2 第二阶段：自主创新，突破关键技术，赶超国外

第二阶段标志性成果是2017年国内实时成像被动式太赫兹成像人体安检仪（参见图2）的问世。该系统成像速率达到10fps，成像分辨率达2cm，被检人无需停留即可完成安检。被动式太赫兹成像人体安全检查设备进入“太赫兹摄像机”时代，以此为基础，至今国内已推出了高清、短焦、广角、长焦等系列被动式太赫兹成像人体安检仪，可适应不同应用场景。其中高清安检仪成像分辨率达1cm，可发现人体携带小型违禁品（如打火机等）；短焦安检仪体积小、成像距离近、占地面积小，适合空间狭小的安检场景；广角安检仪在2m距离处成像宽度达到1.6m，可同时对2~3人进行安检；长焦安检仪可对最远4m处目标进行成像，且机身小巧轻便，方便移动或壁挂安装。

2.3 第三阶段：持续创新，引领行业发展

单独的被动式太赫兹成像人体安检仪是一款性能优异的太赫兹成像仪，但难以胜任人体安检任务，需要针对特定应用场景将其集成为一套完整系统以满足人体安检需求。2017年，通道式被动式太赫兹成像人体安检系统正式发布，该系统可实现非接触、不停留、无辐射的快速人体安检，为我国轨道交通、火车站、大型展会等公共安全领域大客流量场景提供了一种新型快速高效安全的人体安检手段。在此之后，国内陆续推出了通道式、旋转式、车载移动式等被动式太赫兹成像人体安检系（参见图3）。其中通道式安检系统可实现无辐射、非接触、不停留连续快速安检，尤其适合地铁、机场、铁路等大客流场景的快速人体安检；旋转式安检系统则需要被检人原地旋转一圈，以实现对人体各个角度的精细检查，适用于监狱等特殊场景下人体精细安检；车载移动式安检系统具有高机动性、灵活部署、一站安检等优点，适用于临时展会等大型活动的室外安检场景。系列化被动式太赫兹成像人体安检系统使得被动式太赫兹人体安检技术更加贴近真实应用场景，实现了从成像仪向安检设备的转变，切实解决人体安检遇到的困难和问题，引领了行业发展。

2.4 第四阶段：更规范、更智能、更实用、更可靠

目前，我国被动式太赫兹成像人体安检设备发展已经进入第四个阶段。一方面，主要科研机构与厂商共同参与制订的行业标准的发布彻底结束了整个行业无统一标准的混乱局面，促进了行业规范化健康发展，推动产业化升级；另一方面，坚持核心技术创新，并通过与人工智能、大数据等高科技结合，打造更加智能、实用、可靠的人体安检综合解决方案，将为解决公共安全切实面临的问题提供参考借鉴。

GA/T 1779-2021《被动式太赫兹成像人体安全检查设备通用技术要求》标准已于2021年5月28日发布，2021年10月1日实施。该标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会 （SAC/TC 100） 提出并归口，博微太赫兹信息科技有限公司、公安部安全与警用电子产品质量检测中心、公安部第一研究所、公安部第三研究所、中国民航科学技术研究院、同方威视技术股份有限公司、深圳市重投华讯太赫兹科技有限公司、西安天和防务技术股份限公司、北京航天易联科技发展有限公司、欧必翼太赫兹科技 ( 北京）有限公司、浙江宇视科技有限公司联合起草。该标准规定了被动式太赫兹成像人体安全检查设备的通用技术要求，描述了被动式太赫兹成像人体安全检查设备的包装、标志、贮存和运输、随机文件、试验方法，确立了被动式太赫兹成像人体安全检查设备的检验规则，适用于被动式太赫兹成像人体安全检查设备的设计、制造、检验和使用。新标准的发布将为规范行业发展提升产品质量提供技术支撑。

第四阶段初期已经有部分被动式太赫兹成像人体安检设备表现出其独有的特点，比如目前被动式太赫兹成像人体安检设备多集成了基于神经网络深度学习的人工智能判图技术，利用人工智能技术代替传统人工判图模式，减轻人工工作量，提高检测可靠性。针对 2020年以来新冠疫情全球爆发实际情况及防疫工作常态化需求，被动式太赫兹成像人体安检测温一体机将太赫兹成像安检仪与红外人体测温、光学摄像头深度融合，结合大数据比对技术以及智能识别技术，实现对被检人“无辐射、无停留、无接触、无感知”的安检防疫，当被检人通过时，设备可自动采集、安检信息及体温信息等，并通过后台大数据比对确定其行动历史，使得安检测温流程更快捷、更高效，降低了由于人员拥堵带来的安全与防疫风险，进一步加强了公共区域的安全防控能力。智能防疫安防机器人则将被动式太赫兹人体安检、人体远程测温、智能机器人、等技术集于一身，可通过平板移动端远程操作，实现了自动巡航、智能避障、自主跟随、远程检测等全新的安检安防形态。具体可参见图4。

3 被动式太赫兹成像人体安全检查设备发展趋势

首先，被动式太赫兹成像人体安检设备的基本原理是通过太赫兹成像实现对人体携带违禁品的检测，所以提升太赫兹图像质量是被动式太赫兹成像人体安检设备发展的基本任务。提升太赫兹图像质量和探测器灵敏度等性能，提高探测频段，采取多波段融合技术及主被动融合方案都是行之有效的手段，优化太赫兹准光系统，研究被动式太赫兹成像抗干扰技术将有效提升图像信噪比，借助人工智能算法、超分辨率算法等也将一定程度上提高图像质量。

其次，被动式太赫兹成像人体安全检查设备作为一种新型设备，虽然已经在许多场景下应用，取得了一定的成绩，但也暴露出许多问题。在未来发展中，如何深入理解不同特定应用场景的需求特点，面对细分领域有针对性的设计出更加符合需求的产品，提升产品智能化程度，切实解决实际问题，将会是被动式太赫兹成像人体安全检查设备发展的重中之重。最后，公共安全是一项复杂的系统工程，并不能依靠单一技术手段解决所有问题，因此大力发展“智慧安检”，通过综合运用人体安检、物品安检、大数据分析、信用比对等多种技术提升公共场所安全水平是必然趋势。被动式太赫兹成像人体安全检查设备在接下来的发展中，需要进一步提升自身智能化水平和信息化水平，与“智慧安检”综合解决方案进行深度有机融合，与其它安检设备和平台实现数据交换与联动配合，最大程度发挥自身作用。提升整体公共安全水平。

4 结语

太赫兹技术作为“改变未来世界的十大技术”之一，在公共安全领域率先获得了突破与较大规模产业化应用。随着相关技术进一步成熟，太赫兹安检设备应用规模会逐步扩大，相信“无辐射、不停留、零感知”的理想人体安检形式即将到来。

参考文献：

[1] 李培合. 太赫兹技术在大客流安检中的应用[J].中国安全防范认证,2018,（6）：12-15.

[2] 姚建铨. 太赫兹技术及其应用[J].重庆邮电大学学报（自然科学版）,2010,22（006）：703-707.

[3] GA/T 1779-2021.被动式太赫兹成像人体安全检查设备通用技术要求[S].北京：中国标准出版