Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHRPersonenscanner detektiert versteckte Waffen
Das Waffenrecht in Deutschland soll strenger werden, vor allem was Messer angeht. Doch birgt die Kontrolle personelle Herausforderungen. Über einen Security-Scanner des Fraunhofer FHR lassen sich Menschenströme auf versteckte Waffen überprüfen – quasi im Vorbeilaufen.
Die Messerattacke von Solingen hat Deutschland erschüttert – die Bundesregierung plant daher eine Verschärfung des Waffenrechts. Unter anderem sollen Messer auf Volksfesten, bei Sportveranstaltungen und in Bus und Bahn verboten werden. Dies zu kontrollieren, erfordert jedoch viel Personal. Ein Security-Scanner für die zivile Anwendung aus dem Fraunhofer FHR kommt daher wie gerufen: Anders als üblichen Scanner am Flughafen kann dieses Modell einen hohen Durchsatz von Leuten überprüfen, etwa Personen, die sich auf dem Weg in die U-Bahn befinden. Anhalten und Schlange stehen ist überflüssig, die Menschen werden im Vorbeilaufen kontrolliert.
MIMO-Radar entlarvt verdeckt getragene Gegenstände
Dazu werden die Scanner rechts und links eines Durchgangs aufgebaut, etwa am Eingang einer Rolltreppe oder Treppe. Läuft eine Person hindurch, wird sie automatisch gescannt. Herzstück des Scanners ist ein MIMO-Radarsystem, kurz für »multiple Input, multiple Output«: Über dessen 352 Sendeantennen und 528 Empfangsantennen lässt sich ein Bild von der Person erzeugen. »Da Radarwellen im Frequenzbereich von 6 bis 10,5 Gigahertz verwendet werden, können sie auch ohne Probleme Gegenstände erkennen, die versteckt unter der Kleidung getragen werden«, erläutert Patrick Wallrath, Gruppenleiter 3D-Signalverarbeitung am Fraunhofer FHR. Das Prinzip: Die Radarwellen werden an der Person und – wenn vorhanden – dem Messer oder anderen Waffen reflektiert und von den Empfangsantennen empfangen. Jede dieser Messungen liefert 92864Signale, aus denen jeweils ein Bild rekonstruiert wird. Dazu implementierte das Fraunhofer SCAI die Algorithmik des Fraunhofer FHR auf eine Grafikkarte. »Da es eine gewisse Zeit dauert, bis ein Bild erzeugt ist, die Person sich in dieser Zeit jedoch weiterbewegt, kompensiert unser System die Geschwindigkeit der Person«, sagt Wallrath. Insgesamt fünf Bilder pro Sekunde erzeugt der Scanner auf diese Weise, auch die Auswertung erfolgt in Echtzeit, sie wurde von einem französischen Partner mittels Künstlicher Intelligenz übernommen.
Prototyp in U-Bahnhof in Rom getestet
Der Prototyp des Scanners ist bereits fertig: Er wurde in einer U-Bahn-Station in Rom zwei Tage lang getestet – erfolgreich, wohlgemerkt. Entwickelt wurde das System im NATOSPS (Science for Peace and Security) Projekt »DEXTER« als Baustein eines übergeordneten Systems aus drei Subsystemen: Zum Personenscanner MIC des Fraunhofer FHR kommt eine Technologie, die Spuren von Sprengstoffen auf Oberflächen wie Händen und Gepäck erkennen kann, sowie ein System, welches verdächtige Personen in Menschenmengen bis zum Eingreifen von Sicherheitskräften nachverfolgen kann. Das Ziel des Projekts lag darin, Security-Checks an sicherheitsrelevanten Infrastrukturen wie U-Bahnhöfen durchführen zu können.