一種毫米波成像裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種毫米波成像裝置，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別向中間區(qū)域發(fā)射連續(xù)頻率波，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別接收返回的毫米波，同時(shí)，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列在豎直方向移動(dòng)以形成對(duì)位于中間區(qū)域的豎直方向發(fā)射和接收毫米波，所述圖像處理模塊根據(jù)所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊接收的毫米波進(jìn)行圖像合并處理以形成中間區(qū)域待成像物體的三維圖像。本實(shí)用新型一種安檢成像裝置，采取了開(kāi)關(guān)天線陣列上下機(jī)械帶動(dòng)的平移掃描和環(huán)弧狀方向掃描相結(jié)合的探測(cè)方式。能夠有效的完成人體全方位的掃描，提高了安檢的效率。
【專利說(shuō)明】 一種暈米波成像裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種毫米波成像裝置，尤其涉及一種能快速進(jìn)行毫米波成像的毫米波成像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今世界安全隱患日益加劇，使得迅速而有效地檢測(cè)潛在危險(xiǎn)品變?yōu)楫?dāng)務(wù)之急。機(jī)場(chǎng)安檢區(qū)需要對(duì)眾多的人群進(jìn)行安檢以便查找形態(tài)各異的危險(xiǎn)品，以前，金屬安檢門足以檢測(cè)出危險(xiǎn)品。如今，這些危險(xiǎn)品可能采用了包括金屬和非金屬的各種材料。這些危險(xiǎn)品中可能包含粉末、塑料制品、陶制品、液體、凝膠以及非常纖薄的片狀和散裝爆炸物，而金屬安檢門對(duì)這些危險(xiǎn)品束手無(wú)策。對(duì)全球航空安全構(gòu)成威脅的新型危險(xiǎn)品日趨復(fù)雜，需要與時(shí)俱進(jìn)的技術(shù)予以應(yīng)對(duì)防止造成危害。傳統(tǒng)的人體安檢儀包括兩類，一種是手持式和通過(guò)式金屬探測(cè)器，另一種是微劑量透射式X射線人體安全檢查設(shè)備，前者功能單一，僅能檢測(cè)出金屬物品，對(duì)于非金屬物品的無(wú)視以及接觸式和近距離檢測(cè)的缺陷注定了不能適應(yīng)現(xiàn)代安檢的功能需求，后者因X射線電離輻射會(huì)導(dǎo)致人體傷害而讓人望而卻步。相比之下，毫米波人體安檢儀的突出優(yōu)勢(shì)是無(wú)輻射，同時(shí)對(duì)于非金屬危險(xiǎn)品具有識(shí)別能力，同時(shí)能區(qū)分可疑物的具體種類，成像素質(zhì)穩(wěn)定，隨著近年來(lái)毫米波成像技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，毫米波安檢儀市場(chǎng)前景越開(kāi)越被看好，也越來(lái)越被國(guó)際社會(huì)所重視。毫米波成像技術(shù)主要有被動(dòng)式成像技術(shù)和主動(dòng)式成像技術(shù)兩種，被動(dòng)式成像技術(shù)是利用被檢體自身發(fā)出的輻射波，通過(guò)探測(cè)接收裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)被觀測(cè)物體的成像，由于輻射源的不穩(wěn)定性和偏弱性，當(dāng)前的探測(cè)技術(shù)對(duì)這種被動(dòng)式成像方式的精度不高，成像質(zhì)量不夠理想，實(shí)際應(yīng)用突發(fā)性大，無(wú)法投入市場(chǎng)。主動(dòng)式毫米波人體安檢系統(tǒng)主要利用線型平面合成孔徑技術(shù)和柱形合成孔徑技術(shù)兩種，其中線型平面合成孔徑技術(shù)實(shí)時(shí)性不高，成像能力善不足，當(dāng)前主要是柱形合成孔徑技術(shù)為毫米波安檢儀掃描的發(fā)展方向。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是:構(gòu)建一種毫米波成像裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)毫米波成像實(shí)時(shí)性不高，成像能力善不足，成像慢的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:提供一種毫米波成像裝置，包括:相對(duì)設(shè)置的呈弧形的第一毫米波天線陣列和第二毫米波天線陣列，連接所述第一毫米波天線陣列的第一毫米波收發(fā)模塊，連接所述第二毫米波天線陣列的第二毫米波收發(fā)模塊，驅(qū)動(dòng)所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)接收的毫米波信號(hào)進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別由多對(duì)天線單元弧形分布排列形成，所述天線單元包括發(fā)射天線和接收天線，所述第一毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第一毫米波天線陣列向弧形中間區(qū)域發(fā)射，同時(shí)，所述第二毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第二毫米波天線陣列向弧形中間區(qū)域發(fā)射；所述第一毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第一毫米波天線陣列接收返回的毫米波，所述第二毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第二毫米波天線陣列接收返回的毫米波；所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，同時(shí)，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列在在豎直方向移動(dòng)以形成對(duì)位于弧形中間區(qū)域的豎直方向發(fā)射和接收毫米波。
[0005]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一毫米波天線陣列弧形排列的天線單元形成的弧度為110度到130度，所述第二毫米波天線陣列弧形排列的天線單元形成的弧度為110度到130度。
[0006]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊提供工作頻率范圍為10GHz-50GHz的毫米波。
[0007]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:還包括安裝所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線的框架，所述框架為方柱形，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線分別安裝在所述框架相對(duì)的兩邊。
[0008]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:還包括安裝所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線的框架，所述框架為圓柱形，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線分別安裝在所述框架相對(duì)方向。
[0009]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊的每個(gè)工作頻點(diǎn)的頻率相差為40 MHz到60MHz。
[0010]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列在豎直方向的移動(dòng)周期為I秒到2秒。
[0011]本實(shí)用新型的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述毫米波的工作頻率范圍為10GHZ-50GHZ的毫米波。
[0012]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:構(gòu)建一種毫米波成像裝置，成像系統(tǒng)包括:相對(duì)設(shè)置的呈弧形的第一毫米波天線陣列和第二毫米波天線陣列，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別由多對(duì)天線單元弧形分布排列形成，所述天線單元包括發(fā)射天線和接收天線。所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別向弧形中間區(qū)域發(fā)射連續(xù)頻率波，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別接收返回的毫米波，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，同時(shí)，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列在在豎直方向移動(dòng)以形成對(duì)位于弧形中間區(qū)域的豎直方向發(fā)射和接收毫米波，所述圖像處理模塊根據(jù)所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊接收的毫米波進(jìn)行圖像合并處理以形成弧形中間區(qū)域待成像物體的三維圖像。本實(shí)用新型一種毫米波成像方法及系統(tǒng)，通過(guò)高速對(duì)環(huán)弧型的一對(duì)毫米波天線陣列上下平移掃描三維成像人體安檢儀采取的是柱形合成孔徑技術(shù)，這種安檢系統(tǒng)采取了開(kāi)關(guān)天線陣列上下機(jī)械帶動(dòng)的平移掃描和環(huán)弧狀方向掃描相結(jié)合的探測(cè)方式。能夠有效的完成人體全方位的掃描，提高了安檢的效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】是:構(gòu)建一種毫米波成像裝置，包括:相對(duì)設(shè)置的呈弧形的第一毫米波天線陣列I和第二毫米波天線陣列2，連接所述第一毫米波天線陣列I的第一毫米波收發(fā)模塊3，連接所述第二毫米波天線陣列2的第二毫米波收發(fā)模塊4，驅(qū)動(dòng)所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置5，根據(jù)接收的毫米波信號(hào)進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊7，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2分別由多對(duì)天線單元弧形分布排列形成，所述天線單元包括發(fā)射天線和接收天線，所述第一毫米波收發(fā)模塊3向所述第一毫米波天線陣列I提供連續(xù)頻率波，所述第一毫米波天線陣列I向弧形中間區(qū)域發(fā)射，同時(shí)，所述第二毫米波收發(fā)模塊4向所述第二毫米波天線陣列2提供連續(xù)頻率波，所述第二毫米波天線陣列2向弧形中間區(qū)域發(fā)射；所述第一毫米波收發(fā)模塊3通過(guò)所述第一毫米波天線陣列I接收返回的毫米波，所述第二毫米波收發(fā)模塊4通過(guò)所述第二毫米波天線陣列2接收返回的毫米波；所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，同時(shí)，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2在在豎直方向移動(dòng)以形成對(duì)位于弧形中間區(qū)域的豎直方向發(fā)射和接收毫米波，所述圖像處理模塊7根據(jù)所述第一毫米波收發(fā)模塊3和所述第二毫米波收發(fā)模塊4接收的毫米波進(jìn)行圖像合并處理以形成弧形中間區(qū)域待成像物體的三維圖像。具體實(shí)施例中，包括控制系統(tǒng)工作的控制模塊6，包括控制所述第一毫米波收發(fā)模塊3、所述、第二毫米波收發(fā)模塊4、驅(qū)動(dòng)模塊5、所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2等。
[0016]如圖1所示，本實(shí)用新型的具體實(shí)施過(guò)程是:將待成像物體或人置于所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2形成的弧形區(qū)域中間，所述第一毫米波收發(fā)模塊3產(chǎn)生毫米波，并向所述第一毫米波天線陣列I提供連續(xù)頻率波，所述第一毫米波天線陣列I向所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2形成的弧形區(qū)域發(fā)射毫米波，同時(shí)，所述第二毫米波收發(fā)模塊4產(chǎn)生毫米波，并向所述第二毫米波天線陣列2提供連續(xù)頻率波，所述第二毫米波天線陣列2向所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2形成的弧形區(qū)域發(fā)射毫米波。由于所述天線單元包括發(fā)射毫米波的發(fā)射天線和接收毫米波的接收天線，發(fā)射天線和接收天線可以并排橫向排列，也可以并排豎向排列。每組天線單元的發(fā)射天線向中間區(qū)域發(fā)射毫米波后，該組天線單元的接收天線接收該組天線單元的發(fā)射天線發(fā)射的毫米波的回波信號(hào)。所述第一毫米波收發(fā)模塊3通過(guò)所述第一毫米波天線陣列I接收返回的毫米波，所述第二毫米波收發(fā)模塊4通過(guò)所述第二毫米波天線陣列2接收返回的毫米波。所述第一毫米波天線陣列I的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，同時(shí)，所述第二毫米波天線陣列2的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波。再將所述第一毫米波天線陣列I接收的毫米波回波信號(hào)傳送到第一毫米波收發(fā)模塊3，將所述第二毫米波天線陣列2接收的毫米波回波信號(hào)傳送到第二毫米波收發(fā)模塊4，系統(tǒng)將第一毫米波收發(fā)模塊3和第二毫米波收發(fā)模塊4將接收的回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后再傳送到所述圖像處理模塊7，由所述圖像處理模塊7進(jìn)行圖像處理。所述圖像處理模塊7對(duì)兩個(gè)信號(hào)所生成圖像進(jìn)行合并成像，以形成物體或人體完整的三信圖像。具體實(shí)施例中，所述第一毫米波收發(fā)模塊3和所述第二毫米波收發(fā)模塊4提供工作頻率范圍為10GHz-50GHz的毫米波。
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式是:所述第一毫米波天線陣列I弧形排列的天線單元形成的弧度為110度到130度，所述第二毫米波天線陣列2弧形排列的天線單元形成的弧度為110度到130度。天線單元形成110度到130度弧度的天線形狀，由于呈弧形，其掃描范圍為整個(gè)弧形所在的中間區(qū)域，對(duì)于中間區(qū)域的人體或物體，形成呈扇形的全身覆蓋掃描。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式是:由于所述第一毫米波天線陣列I上的天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，所述第一毫米波收發(fā)模塊每個(gè)工作頻點(diǎn)的頻率相差為40 MHz到60MHz。這樣，既可以保證成像效果，又可以節(jié)約時(shí)間提高效率。同理，所述第二毫米波收發(fā)模塊每個(gè)工作頻點(diǎn)的頻率相差為40 MHz到60MHz。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式是:還包括安裝所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2的天線的框架8，所述框架8為方柱形，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2的天線分別安裝在所述框架8相對(duì)的兩邊?；蛘哌€包括安裝所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2的天線的框架8，所述框架8為圓柱形，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2的天線分別安裝在所述框架相對(duì)方向。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式是:根據(jù)毫米波收發(fā)模塊發(fā)生的毫米波的工作頻率以及毫米波接收模塊工作頻點(diǎn)的頻率相差來(lái)確定所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2在豎直方向的移動(dòng)周期為I到2s。既可以保證成像效果，又可以節(jié)約時(shí)間提高效率。
[0021]本實(shí)用新型的技術(shù)效果是:構(gòu)建一種毫米波成像方法及系統(tǒng)，成像系統(tǒng)包括:相對(duì)設(shè)置的呈弧形的第一毫米波天線陣列I和第二毫米波天線陣列2，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2分別由多對(duì)天線單元弧形分布排列形成，所述天線單元包括發(fā)射天線和接收天線。所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2分別向弧形中間區(qū)域發(fā)射連續(xù)頻率波，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2分別接收返回的毫米波，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，同時(shí)，所述第一毫米波天線陣列I和所述第二毫米波天線陣列2在在豎直方向移動(dòng)以形成對(duì)位于弧形中間區(qū)域的豎直方向發(fā)射和接收毫米波，所述圖像處理模塊根據(jù)所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊接收的毫米波進(jìn)行圖像合并處理以形成弧形中間區(qū)域待成像物體的三維圖像。本實(shí)用新型一種毫米波成像方法及系統(tǒng)，通過(guò)高速對(duì)環(huán)弧型的一對(duì)毫米波天線陣列上下平移掃描三維成像人體安檢儀采取的是柱形合成孔徑技術(shù)，這種安檢系統(tǒng)采取了開(kāi)關(guān)天線陣列上下機(jī)械帶動(dòng)的平移掃描和環(huán)弧狀方向掃描相結(jié)合的探測(cè)方式。能夠有效的完成人體全方位的掃描，提高了安檢的效率。
[0022]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種毫米波成像裝置，其特征在于，包括:相對(duì)設(shè)置的呈弧形的第一毫米波天線陣列和第二毫米波天線陣列，連接所述第一毫米波天線陣列的第一毫米波收發(fā)模塊，連接所述第二毫米波天線陣列的第二毫米波收發(fā)模塊，驅(qū)動(dòng)所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列上下移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)接收的毫米波信號(hào)進(jìn)行圖像處理的圖像處理模塊，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列分別由多對(duì)天線單元弧形分布排列形成，所述天線單元包括發(fā)射天線和接收天線，所述第一毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第一毫米波天線陣列向弧形中間區(qū)域發(fā)射，同時(shí)，所述第二毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第二毫米波天線陣列向弧形中間區(qū)域發(fā)射；所述第一毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第一毫米波天線陣列接收返回的毫米波，所述第二毫米波收發(fā)模塊通過(guò)所述第二毫米波天線陣列接收返回的毫米波；所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的所述多對(duì)天線單元依次按時(shí)序發(fā)射和接收毫米波，同時(shí)，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列在在豎直方向移動(dòng)以形成對(duì)位于弧形中間區(qū)域的豎直方向發(fā)射和接收毫米波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，所述第一毫米波天線陣列弧形排列的天線單元形成的弧度為110度到130度，所述第二毫米波天線陣列弧形排列的天線單元形成的弧度為110度到130度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊提供工作頻率范圍為10GHz-50GHz的毫米波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，還包括安裝所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線的框架，所述框架為方柱形，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線分別安裝在所述框架相對(duì)的兩邊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，還包括安裝所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線的框架，所述框架為圓柱形，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列的天線分別安裝在所述框架相對(duì)方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，所述第一毫米波收發(fā)模塊和所述第二毫米波收發(fā)模塊的每個(gè)工作頻點(diǎn)的頻率相差為40 MHz到60MHz。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，所述第一毫米波天線陣列和所述第二毫米波天線陣列在豎直方向的移動(dòng)周期為I秒到2秒。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述毫米波成像裝置，其特征在于，所述毫米波的工作頻率范圍為10GHz-50GHz的毫米波。
【文檔編號(hào)】G01S13/90GK204228955SQ201420659685
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】黃繼宏 申請(qǐng)人:深圳市一體投資控股集團(tuán)有限公司