一种用于测试安检设备图像质量的装置及方法与流程

1.本发明属于安检设备测试技术领域，具体涉及一种用于测试安检设备图像质量的装置及方法。


背景技术：

2.x射线安全检查设备广泛应用于机场、铁路、货运站等公共场所。此类设备利用x射线透射原理，对被检物品成像，安检人员根据图像对被检物品的形状和材质进行判别。此类设备的应用能有效阻止违禁品和危险品运输，是保障安全的重要手段。
3.对于旅客行李x射线安全检查设备，需要较为准确地根据被检物品的形状和材质对被检物品中的各个物品进行识别。按照国家标准gb15208.2-2018《微剂量x射线检查设备第2部分：透射式行包安全检查设备》，在评价x射线安全检查设备性能时，线分辨力(test1)、穿透分辨力(test2)、空间分辨力(test3)、穿透力(test4)、有机物分辨(test5和test6)、混合物分辨(test7)、无机物分辨(test8)等成为主要的性能指标。gb15208.2-2018标准中的《附录a测试体》部分对上述指标的测试体做了详细规定，如附图1、图2所示，上述国标测试体为一套两个，分别为图像解析度国标测试体a和材料分辨国标测试体b，每个测试体的体积约为610mm
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450mm
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240mm，总重量约20kg。国标测试体用于对设备性能的鉴定测试，如穿透力(test4)分为10个不同厚度的钢阶梯，需要检测员在x射线设备图像上区分可以分辨的钢阶梯厚度，作为此项指标的测试结果。完整的图像指标测试约耗时2小时，且需要经过严格培训的检测员来判图。
4.对于货物运输x射线安全检查设备，按照国家标准gb 15208.3-2018《微剂量x射线检查设备第3部分：透射式货物安全检查设备》，在评价货物运输x射线安全检查设备性能时，包括一套两个国标测试体，分别为穿透力国标测试体a和综合测试国标测试体b，每个测试体的体积约为755mm
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500mm
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250mm，总重量约30kg。测试体a中的穿透力以及测试体b中线分辨力(test1)、穿透分辨力(test2)、空间分辨力(test3)、有机物分辨(test4)、混合物分辨(test5)、无机物分辨(test6)等成为主要的性能指标。gb 15208.3-2018标准中的《附录a测试体》部分对上述指标的测试体做了详细规定，如图3和图4所示。国标测试体一般用于对设备性能的鉴定测试，如线分辨力(test1)分为7个不同直径的正弦形单根实心铜线，需要检测员在x射线设备图像上区分可以分辨的铜线规格，作为此项指标的测试结果。完整的图像指标测试约耗时2小时，且需要经过严格培训的检测员来判图。
5.中国民航一贯重视安检设备性能监测。除了设立专业机构对安检设备性能开展鉴定测试以外，还规定了在机场使用中的安检设备应该由普通安检员开展日常检测，该规定体现了行业对监控安检设备日常运行状况的重视。当前各机场安检机构在日常开机运行时，一般采用“过行李框”“过手探”等简易办法对安检设备进行日常检测，缺少科学、规范、统一的测试装置，使民航安检设备日常检测存在检测工具不规范、检测方法不科学、评判标准不统一等问题。而使用国标测试体则存在下述问题：1、国际测试体体积大、重量沉、操作不便。2、国标测试体中表示图像解析度的指标如线分辨力、穿透力由多组测试物组成，需要
测试人员目视分辨每组测试物x射线图像的完整程度，测试人员需经严格培训并取得检测员资质，测试结果是对设备的成像质量具体指标的定量描述。3、国标测试体由两个测试体组成，适合直接读出设备的具体技术指标，但与实际工作中常见的危险违禁物品差距较大，不够直观。4、使用国标测试体测试时要对每个图像指标仔细分辨，并且需要把测试体重复多个位置摆放成像，一般耗时2个小时左右。
6.综上所述，使用国标测试体存在下述问题：体积大、重量沉、操作不便、对检测人员要求高等，尤其是国标中的图像指标与实际工作中常见的危险违禁物品差距较大，不够直观。
7.另外，x射线安全检查设备一般使用不带变频器的电动滚筒作为传送带动力单元，使用一段时间后，传送带容易出现跑偏、磨损和松弛现象，电机也会由于传送带上放置重物而出现故障，这些问题集中体现为传送带速度下降。根据x射线安检设备的成像原理，传送带速度下降会导致图像比例失调，比例失调的图像让安检人员无法准确辨识危险违禁物品。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种用于测试安检设备图像质量的装置，包括底板，以及安装在底板上的测试组件，所述测试组件包括设备运行测试组件，所述设备运行测试组件包括图像比例测试物，所述图像比例测试物用于测试安检设备成像比例是否正常。
9.其中，所述图像比例测试物为口字型钢板；所述底板的一面开有用于放置所述图像比例测试物的口字形槽，图像比例测试物卡入所述口字形槽时与口字形槽为过盈配合。
10.其中，所述测试组件还包括图像解析度测试组件，图像解析度测试组件包括可拆卸的线分辨力测试物和可拆卸的穿透力测试物，用于测试安检设备的图像解析度。
11.其中，所述底板上开有一长方形孔，线分辨力测试物能够安装在所述长方形孔处。
12.其中，所述线分辨力测试物包括铜线和小板，所述铜线固定到所述小板上，所述小板安装在长方形孔处。
13.其中，所述测试组件还包括材料分辨测试组件，材料分辨测试组件包括有机物分辨测试物、混合物分辨测试物和无机物分辨测试物，用于测试安检设备的材料分辨能力。
14.其中，所述测试组件还包括常见危险违禁物品测试组件，所述常见危险违禁物品测试组件包括液体测试物、锂电池测试物、打火机测试物、粉末状固体测试物和刀具测试物中的任一种或任意几种。
15.本发明还提供一种安检设备的测试方法，包括：
16.第一步，根据测试需求，选择相应的测试组件，并将测试组件安装在底板上，形成用于测试安检设备图像质量的装置；
17.第二步，将用于测试安检设备图像质量的装置放置于x射线安检机入口中心处；
18.第三步，启动x射线安检设备对用于测试安检设备图像质量的装置进行成像；
19.第四步，根据显示设备中显示的用于测试安检设备图像质量的装置的x射线图像，判断安检设备成像质量。
20.其中，所述判断安检设备成像质量的方法包括：对于图像比例测试物，通过显示设
备显示的图像比例测试物的图像是否为正方形来判断安检设备传送带的使用状态。
21.其中，所述判断安检设备成像质量的方法包括：
22.对于线分辨力测试物和穿透力测试物，通过显示设备能否显示其完整对应形状来判断设备的图像解析度；
23.对于有机物分辨测试物、混合物分辨测试物和无机物分辨测试物，通过显示设备能否显示其对应的颜色来判断设备的材料分辨能力；
24.对于液体测试物，通过显示设备能否呈现瓶子形状、均匀橙色和瓶子内是否会有液面状线条来判断设备的液体分辨能力；
25.对于粉末状固体测试物，通过显示设备能否呈现粉末颗粒形状和不均匀橙色来判断设备的粉末状固体分辨能力；
26.对于锂电池测试物、打火机测试物和刀具测试物，通过显示设备能否呈现锂电池、打火机和刀具结构形状和材质颜色来判断设备的具体结构成像能力。
27.有益效果
28.本发明测试安检设备的图像解析度指标如线分辨力、穿透力由1组测试物进行测试，只需根据测试人员在显示设备显示的图像中能否看到测试物来判断安检设备的成像质量，其测试结果是对安检设备的成像质量是否可用的定性描述，大大降低了技术门槛，可由普通安检人员操作。应用于各种场景的安检设备有不同的线分辨力和穿透力要求，本测试装置可适用于测试各种应用场合的多种安检设备，只需安装对应规格的可拆卸的测试物即可，通用性高，可以进行大批量生产；安检单位只需购买一套测试装置即可应对不同场合的各种类安检设备的测试需求，故节省了成本。
29.本发明增加了测试图像比例是否失调的测试物，能够保障安检图像真实准确，同时能够判断安检设备传送带的使用状态。
30.本发明增加了常见的多种危险违禁物品测试物，对应x射线设备安检工作中的应用场景，贴近实战。
31.本发明提供的测试装置在测试过程中安检人员只需目视测试物1-11的图像是否正常，并且只在x射线设备入口中心放置1次，一般测试时间耗时2分钟左右。
32.本发明提供的用于测试安检设备图像质量的装置体积小、重量轻、操作方便、便宜通用，测试人员无需特殊培训即可开展安检设备日常检测工作。
33.本发明的上述优点为民航x射线安检设备日常测试创造了条件。使用本发明由普通安检员在每次安检设备开机后进行日常检测工作，对及时发现设备性能隐患、保证x射线类设备效能具有重要作用。
附图说明
34.图1为背景技术中的旅客行李x射线安全检查设备图像解析度国标测试体a；
35.图2为背景技术中的旅客行李x射线安全检查设备材料分辨国标测试体b；
36.图3为背景技术中的货物运输x射线安全检查设备穿透力国标测试体a；
37.图4为背景技术中的货物运输x射线安全检查设备综合测试国标测试体b；
38.图5为本技术中测试装置的结构示意图；
39.图6为本技术中底板的一面的结构示意图；
40.图7为本技术中底板的另一面的结构示意图；
41.图8为测试装置测试安检设备流程图。
具体实施方式
42.下面结合具体实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属本发明的保护范围。
43.下面结合附图对本发明进行详细说明。
44.本实施例提供的用于测试安检设备图像质量的装置(简称“测试装置”)中的安检设备指旅客行李x射线安检设备，该安检设备一般包括x射线安检机和与其配套使用的显示设备，当旅客行李进入x射线安检机中，其中的x射线对其进行扫描，当旅客行李被扫描后成像，该图像信息会在上述显示设备中呈现，安检人员对图像信息进行人为或机器判断在旅客行李中是否有违禁物品。
45.为测试旅客行李x射线安检设备的图像质量，本发明提供了一种用于测试安检设备图像质量的装置，如图5所示，其包括底板12，以及安装在底板12上的测试组件，所述测试组件包括：图像解析度测试组件、材料分辨测试组件、常见危险违禁物品测试组件和设备运行测试组件。
46.其中，图像解析度测试组件包括线分辨力测试物1和穿透力测试物2，用于测试安检设备的图像解析度，图像解析度是图像清晰程度的指标，一般是安检设备对多个粗细不等的丝线和阶梯状厚度的钢板成像，x射线能够成像的最细丝线的外径即为设备的线分辨力，x射线能够穿透过的最厚钢板的厚度即为设备的穿透力，两项指标合并称为图像解析度指标。
47.材料分辨测试组件包括有机物分辨测试物3、混合物分辨测试物4和无机物分辨测试物5，用于测试安检设备的材料分辨能力；
48.常见危险违禁物品测试组件包括液体测试物6、锂电池测试物7、打火机测试物8、粉末状固体测试物9和刀具测试物11，用于测试安检设备对常见危险违禁物品的成像能力；
49.设备运行测试组件包括图像比例测试物10，用于测试安检设备成像比例是否正常。
50.为了方便安检人员确认各个测试物，在底板12上对应的测试物一侧设置有数字标记，数字标记采用在安检设备成像图像中能直观区分的材料制成，数字标记采用粘贴或其他方式固定到底板上，用于安检人员在成像图像中对标确定是哪个测试物，从而判断对应的测试物的成像质量。
51.另外，本发明提供的用于测试安检设备图像质量的装置的结构还可用于货物运输x射线安检设备的测试，只是用于测试安检设备图像质量的装置的尺寸大一些，在此不再赘述。
52.具体的，线分辨力测试物1主要为正弦形单根实芯铜线，用于测试x射线安检设备的线分辨力；铜线直径可以是0.254mm、0.203mm、0.160mm或0.127mm等，该直径的具体数值可根据不同种类被检测安检设备的技术标准确定，一般情况下，用于测试旅客行李x射线安检设备线分辨力的测试物的大小规格不同，为了适应不同种类被检安检设备，可提供铜线
直径不同的各规格线分辨力测试物1；可以用胶水将铜丝固定粘贴在abs小板上形成线分辨力测试物1，abs小板通过尼龙螺丝安装到底板12上，此处采用尼龙螺丝是为了避免金属螺丝影响铜线成像，可通过拆卸尼龙螺丝的方式更换线分辨力测试物1的规格。
53.穿透力测试物2为长宽为70mm
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70mm的碳钢块，厚度可以是25mm、27mm、30mm或32mm等，上面粘有厚为5mm直径为25mm的圆形铅块，具体数值可根据被检测安检设备的技术标准确定，用于测试x射线安检设备的穿透力，穿透力测试物2可以用金属螺丝安装到底板12上，可通过拆卸螺丝的方式更换穿透力测试物2的规格。
54.有机物分辨测试物3为阶梯状abs塑料板，每3块塑料板组成1组阶梯，3块塑料板的长宽高尺寸可以分别为：50mm
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35mm
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1mm、50mm
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35mm
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3mm、50mm
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35mm
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5mm，用于测试x射线安检设备的有机物分辨力，有机物分辨测试物3可以通过胶水直接粘接固定到底板12上面。
55.混合物分辨测试物4为阶梯状合金铝块，每3块合金铝块为1组阶梯，3块合金铝块的长宽高尺寸可以分别为：50mm
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35mm
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5mm、50mm
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35mm
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13mm、50mm
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35mm
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20mm，用于测试x射线安检设备的混合物分辨力，混合物分辨测试物4可以用金属螺丝安装到底板12上，可通过拆卸螺丝的方式更换混合物分辨测试物4的规格。
56.无机物分辨测试物5为阶梯状钢块，每3块钢块为1组阶梯，3块钢块的长宽高尺寸可以分别为：50mm
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35mm
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4mm、50mm
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35mm
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7mm、50mm
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35mm
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10mm，用于测试x射线安检设备的无机物分辨力，无机物分辨测试物5可以用金属螺丝固定安装到底板12上，可通过拆卸螺丝的方式更换无机物分辨测试物5的规格。
57.有机物分辨测试物3、混合物分辨测试物4和无机物分辨测试物5均采用阶梯状结构，是为了在测试安检设备时测试能否看到不同厚度的阶梯呈现出不同深度的颜色，以及能否区分出阶梯边界，以判断其成像质量。
58.液体测试物6为塑料瓶，在塑料瓶内装有100ml水，用于测试x射线安检设备对于液体的成像能力。
59.锂电池测试物7为圆柱状和片状锂电池，用于测试x射线安检设备对于锂电池的成像能力。
60.打火机测试物8包括滑轮式和按压式打火机，用于测试x射线安检设备对于打火机的成像能力。
61.粉末状固体测试物9为100g奶粉，用于测试x射线安检设备对于粉末状固体的成像能力。
62.图像比例测试物10为口字型1cr17不锈钢板，外尺寸为180mm
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180mm，内尺寸为140mm
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140mm，厚度为1mm，用于测试x射线安检设备呈现的图像比例是否正常。
63.刀具测试物11包括不锈钢小刀和陶瓷小刀，刃长60mm，用于测试x射线安检设备对于刀具的成像能力。
64.其中，液体测试物6、锂电池测试物7、打火机测试物8、粉末状固体测试物9和刀具测试物11等常见危险品，可以放入相应尺寸的塑料小盒中，塑料小盒通过尼龙螺丝固定到底板12上面。
65.如图6、图7所示，底板12为一长方形abs板，底板12上开有一长方形孔13，长方形孔13为线分辨力测试物1的预留位置。本测试装置测试不同类型的设备时需要更换不同规格
的线分辨力测试物1，因为线分辨力测试物1采用较细的铜丝，现有技术中是将铜丝通过卡入或粘贴的方式直接固定到底板12上，这样的连接方式不容易随时更换测试物。本实施例采用胶水将铜线固定粘贴在abs小板上，再将abs小板固定到底板12上。因为铜线直径较小，如果x射线穿过abs小板和底板12两层板对铜线成像，极有可能会导致成像不清晰甚至不能成像，所以在底板12上设置线分辨力测试物1的位置上开一个长方形孔13，将线分辨力测试物1的abs小板放到长方形孔的位置，通过长方形孔两边4个螺丝孔位，用尼龙螺丝安装到底板12上。整个测试装置的所有测试物都可以更换，以适应不同类型的安检设备，增加通用性。
66.底板12的一面开有口字形槽14，用于放置图像比例测试物10；口字形槽14的槽宽可以略小于卡入其中的图像比例测试物10的不锈钢板的宽度，从而在图像比例测试物10卡入其中时形成过盈配合以固定图像比例测试物10。
67.另外，测试物在底板12上的布置位置没有特殊要求，能够合理的全部安装到底板12上即可。
68.如图8所示，测试装置测试安检设备具体的测试方法包括如下操作步骤：
69.第一步，根据不同类型安检设备的测试需求，选择相应的测试组件，并将测试组件安装在底板上，形成用于测试安检设备图像质量的装置；
70.第二步，将用于测试安检设备图像质量的装置放置于x射线安检机入口中心处；
71.第三步，启动x射线安检设备对用于测试安检设备图像质量的装置进行成像；
72.第四步，根据显示设备中用于测试安检设备图像质量的装置的x射线图像，判断安检设备成像质量，具体如下：
73.对于表征设备的图像解析度的线分辨力测试物1和穿透力测试物2，通过显示设备能否显示其完整对应形状来判断设备的图像解析度。
74.对于表征设备的材料分辨能力的有机物分辨测试物3、混合物分辨测试物4和无机物分辨测试物5，通过显示设备能否显示其对应的颜色来判断设备的材料分辨能力。
75.对于表征设备对常见危险违禁物品的成像能力，其中对于液体测试物6，通过显示设备能否呈现瓶子形状、均匀橙色和瓶子内是否会有液面状线条来判断设备的液体分辨能力，对于粉末状固体测试物9，通过显示设备能否呈现粉末颗粒形状和不均匀橙色来判断设备的粉末状固体分辨能力，对于锂电池测试物7、打火机测试物8和刀具测试物11，通过显示设备能否呈现锂电池、打火机和刀具结构形状和材质颜色来判断设备的具体结构成像能力。
76.对于代表设备成像比例的图像比例测试物10，通过显示设备呈现其图像是否为正方形来判断安检设备传送带的使用状态。如果觉得异常，可以用尺子在图像上测量长宽比例，长宽比例超过10％即可判断为传送带故障。
77.上面的描述仅用于实现本发明的实施方式，本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的范围的任何修改或局部替换，均应该属于本发明的权利要求限定的范围，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于测试安检设备图像质量的装置，包括底板，以及安装在底板上的测试组件，所述测试组件包括设备运行测试组件，所述设备运行测试组件包括图像比例测试物，所述图像比例测试物用于测试安检设备成像比例是否正常。2.根据权利要求1所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述图像比例测试物为口字型钢板；所述底板的一面开有用于放置所述图像比例测试物的口字形槽，图像比例测试物卡入所述口字形槽时与口字形槽为过盈配合。3.根据权利要求1所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述测试组件还包括图像解析度测试组件，图像解析度测试组件包括可拆卸的线分辨力测试物和可拆卸的穿透力测试物，用于测试安检设备的图像解析度。4.根据权利要求3所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述底板上开有一长方形孔，线分辨力测试物能够安装在所述长方形孔处。5.根据权利要求4所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述线分辨力测试物包括铜线和小板，所述铜线固定到所述小板上，所述小板安装在长方形孔处。6.根据权利要求1所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述测试组件还包括材料分辨测试组件，材料分辨测试组件包括有机物分辨测试物、混合物分辨测试物和无机物分辨测试物，用于测试安检设备的材料分辨能力。7.根据权利要求1所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述测试组件还包括常见危险违禁物品测试组件，所述常见危险违禁物品测试组件包括液体测试物、锂电池测试物、打火机测试物、粉末状固体测试物和刀具测试物中的任一种或任意几种。8.一种安检设备的测试方法，所述测试方法采用权利要求1-7之任一项所述的用于测试安检设备图像质量的装置，其特征在于：所述测试方法包括：第一步，根据测试需求，选择相应的测试组件，并将测试组件安装在底板上，形成用于测试安检设备图像质量的装置；第二步，将用于测试安检设备图像质量的装置放置于x射线安检机入口中心处；第三步，启动x射线安检设备对用于测试安检设备图像质量的装置进行成像；第四步，根据显示设备中显示的用于测试安检设备图像质量的装置的x射线图像，判断安检设备成像质量。9.根据权利要求8所述的安检设备的测试方法，其特征在于：所述判断安检设备成像质量的方法包括：对于图像比例测试物，通过显示设备显示的图像比例测试物的图像是否为正方形来判断安检设备传送带的使用状态。10.根据权利要求9所述的安检设备的测试方法，其特征在于：所述判断安检设备成像质量的方法包括：对于线分辨力测试物和穿透力测试物，通过显示设备能否显示其完整对应形状来判断设备的图像解析度；对于有机物分辨测试物、混合物分辨测试物和无机物分辨测试物，通过显示设备能否显示其对应的颜色来判断设备的材料分辨能力；对于液体测试物，通过显示设备能否呈现瓶子形状、均匀橙色和瓶子内是否会有液面状线条来判断设备的液体分辨能力；对于粉末状固体测试物，通过显示设备能否呈现粉末颗粒形状和不均匀橙色来判断设
备的粉末状固体分辨能力；对于锂电池测试物、打火机测试物和刀具测试物，通过显示设备能否呈现锂电池、打火机和刀具结构形状和材质颜色来判断设备的具体结构成像能力。

技术总结
本发明提供了一种用于测试安检设备图像质量的装置及方法，属于安检设备测试技术领域，主要用于测试安检设备图像质量。用于测试安检设备图像质量的装置包括底板，以及安装在底板上的测试组件，所述测试组件包括图像解析度测试组件、材料分辨测试组件、常见危险违禁物品测试组件和设备运行测试组件。本发明提供的用于测试安检设备图像质量的装置体积小、重量轻、操作方便、便宜通用，测试人员无需特殊培训即可开展安检设备日常检测工作。训即可开展安检设备日常检测工作。训即可开展安检设备日常检测工作。


技术研发人员：牛轶杰 张航挺 陈曦 阮征博 叶琦
受保护的技术使用者：中国民航科学技术研究院
技术研发日：2022.01.18
技术公布日：2023/7/31