[發明專利]一種帶有運動補償的安檢成像系統及其使用方法

有效

• 申請號: 202010430622.3
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111650665B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 任百玲;孫兆陽;朱明;周利蘋;許戎戎;劉昊
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司;北京航天金泰星測技術有限公司
• 主分類號: G01V8/00
• 分類號: G01V8/00;G01V8/20;G01S13/89;G01S7/41
• 代理公司: 北京巨弘知識產權代理事務所(普通合伙) 11673
• 代理人: 趙洋

1.一種帶有運動補償的安檢成像系統，其特征在于：包括信號收發模塊(1)、加速度檢測模塊(2)、動力模塊(3)、懸臂(4)和處理器(5)，所述信號收發模塊(1)豎向設置于所述懸臂(4)下表面用于發射和接收毫米波，所述動力模塊(3)設置于所述懸臂(4)上端用于使所述懸臂(4)與毫米波人體安檢儀內部頂端連接且可旋轉，所述加速度檢測模塊(2)設置于所述信號收發模塊(1)下端用于檢測所述信號收發模塊(1)旋轉的加速度，所述處理器(5)與所述加速度檢測模塊(2)、所述信號收發模塊(1)電連接用于處理回波信號并得出三維成像結果；

所述信號收發模塊(1)包括第一信號接收模塊(11)和第二信號接收模塊(12)，所述第一信號接收模塊(11)和所述第二信號接收模塊(12)相對設置于所述懸臂(4)下端；

所述加速度檢測模塊(2)包括第一加速度傳感器(21)和第二加速度傳感器(22)，所述第一加速度傳感器(21)設置于所述第一信號接收模塊(11)下端，所述第二加速度傳感器(22)設置于所述第二信號接收模塊(12)下端；

所述處理器(5)包括加速度晃動補償模塊(51)和三維成像模塊(52)，所述三維成像模塊(52)連接所述加速度晃動補償模塊(51)和所述信號收發模塊(1)，用于將所述回波信號處理為三維圖像；所述加速度晃動補償模塊(51)連接所述三維成像模塊(52)和所述加速度檢測模塊(2)，用于通過所述加速度檢測模塊(2)檢測的加速度得到晃動誤差信號并對所述三維圖像進行晃動補償。

2.根據權利要求1所述的一種帶有運動補償的安檢成像系統，其特征在于：所述動力模塊(3)的旋轉軸垂直所述毫米波人體安檢儀內部頂端設置。

3.根據權利要求1所述的一種帶有運動補償的安檢成像系統，其特征在于：使用方法包括以下步驟：

S1、毫米波人體安檢儀懸臂(4)天線陣列通過懸臂(4)轉動，開始檢測；

S2、所述信號收發模塊(1)產生用于檢測的毫米波信號；

S3、第一加速度傳感器(21)和第二加速度傳感器(22)工作測出旋轉的加速度a_m′；

S4、第一信號接收模塊(11)和第二信號接收模塊(12)接收人體反射后的所述回波信號；

S5、所述加速度晃動補償模塊(51)提取晃動補償信號，同時所述三維成像模塊(52)對所述回波信號進行二維傅里葉變換；

S6、使用所述晃動補償信號，對圖像增強與去噪后的所述回波信號進行加權晃動補償；

S7、通過方位向一維BP成像算法得到三維成像結果。

4.根據權利要求3所述的一種帶有運動補償的安檢成像系統，其特征在于：步驟S5中所述加速度晃動補償模塊(51)提取晃動補償信號具體步驟包括：

S51、通過所述第一加速度傳感器(21)和所述第二加速度傳感器(22)測出旋轉時的加速度a_m′，其中m′的取值范圍是1～M，M為系統啟動發射的角度個數，所述加速度晃動補償模塊(51)可以測得旋轉的角速度ω_m′，公式如下：

a_m′＝ω_m′²r_m′

其中，r_m′是直徑；

ΔR＝r_m′-r₀；

其中，ΔR是位置偏移，預設的旋轉半徑是r₀；

S52、設中頻分量為懸臂(4)陣列晃動產生的相位，對應相位Φ的信號形式為exp(jΦ)，對所述相位Φ的信號形式做濾波處理，濾除低頻分量和高頻分量，濾波后獲得相位補償的信號形式exp(jΦ′)；

根據所述加速度獲得由于位置偏移的晃動補償信號，

s″＝exp(jΦ)

其中，s″為誤差相位信號，

c是光速，f是工作頻率；

對獲得的所述誤差相位信號做中通濾波，濾除高頻和低頻相位項，獲得濾波后的晃動補償信號s″′，

s″′＝exp(jΦ′)

其中Φ′為濾除高頻和低頻信號后的相位。