[發明專利]一種人體安檢系統利用頻分空分技術的掃描方法

無效

• 申請號: 201110335134.5
• 申請日: 2011-10-30
• 公開（公告）號: CN102393536A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 年豐;溫鑫;張冰;方維海;王暖讓;楊于杰;馮克明
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00;G01S13/89;G01S7/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王德楨

技術領域

本發明涉及一種人體安檢系統。更具體地，本發明涉及基于毫米波主動式的高速柱狀旋轉掃描的三維全息成像的人體安檢系統和掃描方法。

背景技術

國際反恐形式的緊迫對人體安檢提出了多方面新的需求，首先需要能夠實現對人體衣物掩蓋下的物品實現非脫衣式三維全息成像檢測，提高識別可疑物品的效率；第二、需要擴展檢測能力，能夠對金屬及非金屬物品實現檢測，包括槍支、刀具、炸藥、毒品、光盤、現金、液體、芯片、陶瓷等；第三、需要在保障以上需求的基礎上降低安檢系統探測手段對人體健康的危害。

可用于人體安檢的現有技術手段包括：金屬探測、X射線成像、主、被動毫米波探測等。

傳統的人員安檢系統基本采用金屬物體探測門和手持式金屬探測器對人體進行金屬違禁品探測，這種方式無法探測出隱匿攜帶的非金屬違禁品，如毒品、炸藥等，給安防帶來隱患。

近年來，國際上出現了低輻射劑量的X射線人體安檢儀可以實現對金屬及非金屬目標的探測，由于其對人員身體存在輻射危害，不被公眾所接受，難以在日常安檢中推廣使用。

相比之下，毫米波探測技術具有能夠穿透人體衣物，對人體輻射劑量小，實現較成像，能夠識別各類金屬及非金屬違禁品等諸多優點，近十年來隨著毫米波技術的發展和器件成本的降低，在人體安檢中正逐步引起重視。毫米波探測技術可分為被動式探測和主動式探測，被動式探測技術是利用物體自發輻射的微波亮溫度，通過焦平面陣列微波輻射機、合成綜合孔徑微波輻射計等方式實現對被觀測物體的成像，目前這種方式存在成像精度不高、系統觀測實時性差的問題，目前無法進入實際應用。

主動式毫米波人體安檢系統，主要利用平面合成孔徑技術、柱面合成孔徑技術。其中：平面合成孔徑技術產生三維全息立體圖像的能力不足，目前利用柱面合成孔徑技術成為主動式毫米波人體安檢系統的發展方向。

毫米波主動式高速柱狀旋轉掃描三維成像人體安檢系統采取了毫米波主動式柱狀合成孔徑技術實現對待檢人員的非脫衣式安全檢測。這種安檢系統采取了開關天線陣列圓周方向機械帶動的旋轉掃描和豎直方向電切換掃描相結合的探測方式。

但現有的安檢系統均為單一開關天線陣列，使用單一開關陣列天線對待檢人員進行掃描探測的方式延長了對待檢人員的掃描時間，降低了安檢效率。

發明內容

本發明目的在于提供一種毫米波主動式三維全息成像的人體安檢系統，實現對待檢人員的快速檢測。

本發明的毫米波主動式三維全息成像的人體安檢系統包括：

具有出入口的圓柱狀主體框架，形成第一掃描區域，第二掃描區域和待掃描區域；

第一毫米波收發機和第二毫米波收發機；

與所述第一毫米波收發機連接的第一毫米波開關天線陣列，和與所述第二毫米波收發機連接的第二毫米波開關天線陣列；

旋轉掃描驅動裝置，用于驅動所述第一毫米波開關天線陣列和所述第二毫米波開關天線陣列對向旋轉；

控制裝置，用于控制旋轉掃描驅動裝置以及第一和第二毫米波收發機，使第一和第二毫米波開關天線陣列分別在第一和第二掃描區域內對所述待掃描區域進行并行圓柱旋轉掃描；以及

并行圖像處理裝置，用于根據來自第一和第二毫米波收發機的采集數據及該采集數據的空間位置信息合成待檢人員的三維全息圖像。

進一步地，所述旋轉掃描驅動裝置包括兩個對稱設置的轉動臂，所述第一毫米波開關天線陣列和第二毫米波開關天線陣列分別設置在所述轉動臂上。

進一步地，所述旋轉掃描驅動裝置包括光柵角度信息輸出單元，用于輸出所述第一和第二毫米波開關天線陣列的旋轉角度信息。

進一步地，所述第一毫米波開關天線陣列和所述第二毫米波開關天線陣列對向旋轉的旋轉范圍為120度。

進一步地，所述第一和第二毫米波收發機分別包括時序控制單元，所述毫米波開關陣列天線通過所述光柵角度信息輸出單元確定水平圓周掃描方向上的列掃描位置，通過所述時序控制單元實現在豎直掃描方向上的掃描切換。

進一步地，毫米波開關天線陣列包括多個接收天線單元和相應多個發射天線單元，接收天線單元和發射天線單元分列交錯排列，并且各天線單元之間等間隔排布。

進一步地，所述天線為喇叭天線和/或介質桿天線，所述開關為單刀多擲堆疊組合形式用于對天線單元的切換。

進一步地，各毫米波收發機向相應的毫米波開關天線陣列提供步進頻率連續波，工作頻率范圍為12到50GHz。