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Article Dans Une Revue Sensors Année : 2023

MIC: Microwave Imaging Curtain for Dynamic and Automatic Detection of Weapons and Explosive Belts

MIC : Microwave Imaging Curtain, pour la détection automatique et dynamique d’armes à feu et ceintures d’explosif

Rémi Baqué
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1024226
Luc Vignaud
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1122845
Nicolas Castet
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1106572
Reinhold Herschel
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1344001
Harun Cetinkaya
Thomas Brandes
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1344003

Résumé

DEXTER (detection of explosives and firearms to counter terrorism) is a project funded by NATO’s Science for Peace and Security (SPS) program with the goal of developing an integrated system capable of remotely and accurately detecting explosives and firearms in public places without impeding the flow of pedestrians. While body scanner systems in secure areas of public places are becoming more and more efficient, the attack at Brussels airport on 22 March 2016, upstream of these systems, in the middle of the crowd of passengers, demonstrated the lack of discreet and real-time security against threats of mass terrorism. The NATO-SPS international and multi-year DEXTER project aims to provide new technical and strategic solutions to fill this gap. This project is based on multi-sensor coordination and fusion, from hyperspectral remote laser to smart glasses, artificial algorithms, and suspect identification and tracking. One of these sensors is dedicated to threat detection (large weapon or explosive belt) using the clothing of pedestrians by means of an active microwave component. This project is referred to as MIC (Microwave Imaging Curtain), also supported by the French SGDSN (General Secretariat of Defense and National Security), and utilizes a radar system capable of generating 3D images in real-time to address non-checkpoint detection of explosives and firearms. The project, led by ONERA (France), is based on a radar imaging system developed by the Fraunhofer FHR institute, using a MIMO architecture with an Ultra-Wide Band waveform. Although high-resolution 3D microwave imaging is already being used in expensive body scanners to detect firearms concealed under clothing, MIC’s innovative approach lies in utilizing a high-resolution 3D imaging device that can detect larger dangerous objects carried by moving individuals at a longer range, in addition to providing discrete detection in pedestrian flow. Automatic detection and classification of these dangerous objects is carried out on 3D radar images using a deep-learning network. This paper will outline the project’s objectives and constraints, as well as the design, architecture, and performance of the final system. Additionally, it will present real-time imaging results obtained during a live demonstration in a relevant environment.
DEXTER (détection d'explosifs et d'armes à feu pour le contre-terrorisme) est un projet financé par le programme Science for Peace and Security (SPS) de l'OTAN dans le but de développer un système intégré capable de détecter à distance et avec précision des explosifs et des armes à feu dans les lieux publics sans entraver la circulation des piétons. Alors que les systèmes de scanners corporels dans les zones sécurisées des lieux publics deviennent de plus en plus efficaces, l'attentat à l'aéroport de Bruxelles le 22 mars 2016, en amont de ces systèmes, au milieu de la foule des passagers, a démontré le manque de détection discrète et en temps réel. contre les menaces de terrorisme de masse. Le projet international et pluriannuel OTAN-SPS DEXTER vise à apporter de nouvelles solutions techniques et stratégiques pour combler cette lacune. Ce projet s'appuie sur la coordination et la fusion de plusieurs capteurs, du laser hyperspectral télécommandé aux lunettes intelligentes, en passant par les algorithmes artificiels, ainsi que l'identification et le suivi des suspects. L'un de ces capteurs est dédié à la détection de menaces (armes de gros calibre ou ceintures d'explosifs) dissimulées sous les vêtements des piétons au moyen d’un système actif hyperfréquence. Ce projet, baptisé MIC (Microwave Imaging Curtain), également soutenu par le SGDSN (Secrétariat Général de la Défense et de la Sécurité Nationale), utilise un système radar capable de générer des images 3D en temps réel pour répondre à la détection des explosifs et armes à feu. Le projet, porté par l'ONERA (France), s'appuie sur un système d'imagerie radar développé par l'institut Fraunhofer FHR, utilisant une architecture MIMO avec une forme d'onde Ultra-Large Bande. Bien que l'imagerie micro-ondes 3D haute résolution soit déjà utilisée dans des scanners corporels coûteux pour détecter les armes à feu dissimulées sous les vêtements, l'approche innovante de MIC réside dans l'utilisation d'un dispositif d'imagerie 3D haute résolution capable de détecter à distance et discrètement dans le flux de piétons, de gros objets dangereux transportés par des individus en mouvement. La détection et la classification automatiques de ces objets dangereux sont réalisées sur des images radars 3D grâce à un réseau de neurones (intelligence artificielle). Ce document décrira les objectifs et les contraintes du projet, ainsi que la conception, l’architecture et les performances du système final. De plus, il présentera les résultats d’imagerie en temps réel obtenus lors d’une démonstration en direct dans un environnement réel.
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Dates et versions

hal-04425771 , version 1 (30-01-2024)

Identifiants

Citer

Rémi Baqué, Luc Vignaud, Valentine Wasik, Nicolas Castet, Reinhold Herschel, et al.. MIC: Microwave Imaging Curtain for Dynamic and Automatic Detection of Weapons and Explosive Belts. Sensors, 2023, 23 (23), pp.9531. ⟨10.3390/s23239531⟩. ⟨hal-04425771⟩
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