隨動式掃描成像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于安檢設(shè)備領(lǐng)域，提供了一種隨動式掃描成像系統(tǒng)，包括：分別設(shè)置于通道兩側(cè)且用于輻射毫米波信號并接收回波信號的至少兩個掃描天線，分別豎立支撐各所述掃描天線的支架，用于驅(qū)動各支架轉(zhuǎn)動以帶動相應(yīng)的掃描天線沿水平方向擺動的馬達，頻率合成模塊，收發(fā)模塊，以及信號處理模塊。在通道的兩側(cè)設(shè)置掃描天線，使用支架來支撐掃描天線，通過馬達來驅(qū)動支架轉(zhuǎn)動，進而帶動各掃描天線在通道的兩側(cè)沿水平方向擺動，以對通道中的人員或/和物體進行掃描。人員或/和物體從通道經(jīng)過掃描天線時，由于掃描天線沿水平方向擺動，可以掃描人員或/和物體前面、兩側(cè)和后面，實現(xiàn)對人員或/物體的全面掃描，掃描效率高，通過率快。
【專利說明】
隨動式掃描成像系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于安檢設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種隨動式掃描成像系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]當(dāng)前的安檢設(shè)備一般為通過X射線安檢設(shè)備來檢測包裹等物品。由于X射線對人體健康會導(dǎo)致一定的負面影響，因而當(dāng)前安檢過程中，一般是通過安檢人員肉眼觀察的方法觀察人員是否攜帶可疑危險物體，需要花費很大的人力、財力及時間，而且準(zhǔn)確性比較低， 漏檢率也會比較高，無法實現(xiàn)適用于銀行、地鐵、機場、大型活動等特殊場合。
[0003]另外，由于微波在空間傳播的過程中，對物體具有一定穿透性。利用微波的這一特點人們實用新型了微波成像技術(shù)，使用微波波束對被檢測人進行掃描，獲得不受衣物遮擋等影響的成像結(jié)果圖像;然后基于微波成像圖像自動完成被檢測人衣物下隱藏攜帶的危險物體的檢測，如金屬刀具、不明粉末、不明液體等。微波成像技術(shù)是一種快速、安全、有效的安防技術(shù)手段。
[0004]而隨著毫米波技術(shù)和成像技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多利用這兩種技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用。 毫米波近距離成像可以穿透某些遮擋物，對遮擋物下的物品進行高精度成像，再通過圖像檢測識別的方法實現(xiàn)某些特殊物品的甄別。毫米波成像技術(shù)在許多領(lǐng)域都有成熟的應(yīng)用， 比如遙感遙測、軍事偵查、毫米波合成孔徑雷達成像，遠距離探測地面、海面以及空中目標(biāo)等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，毫米波器件在國內(nèi)外基本成熟，可以進行規(guī)?；a(chǎn)及應(yīng)用。毫米波成像技術(shù)應(yīng)用于近距離成像探測的技術(shù)已逐步成熟，利用毫米波探測物體表面的散射特性，可以實現(xiàn)對物體表面、人體表面以及其它表面的檢測。
[0005]國外很多公司在毫米波成像系統(tǒng)方面提出了許多解決方案。如Millivis1n公司研制了Vetal25成像儀，此成像儀除有發(fā)射掃描系統(tǒng)外，還有8X8的陣列接收機制。Trex公司還研制了一套PMC-2成像系統(tǒng)，此成像系統(tǒng)中的天線單元采用了3mm相控陣天線的技術(shù)。 PMC-2成像系統(tǒng)采用了中心頻率為84GHz的毫米波。Lockheed Martin公司也研制了一套焦平面成像陣列成像系統(tǒng)，其采用的毫米波的中心頻率為94GHz JRW公司研制了一套被動的毫米波成像系統(tǒng)，此套系統(tǒng)采用的毫米波的中心頻率為89GHz?，F(xiàn)階段在毫米波成像領(lǐng)域， 毫米波成像研究成果主要集中西北太平洋實驗室(Pacific Northwest Nat1nal Laboratory)。此實驗室開發(fā)了一套三維全息成像掃描系統(tǒng)，此套成像系統(tǒng)的掃描機制是基于圓柱掃描，并且這套系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了毫米波成像系統(tǒng)的商業(yè)化。該成像系統(tǒng)采用的是主動成像機制，通過全息算法反演得到目標(biāo)的三維毫米波圖像。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中采用毫米波進行掃描成像系統(tǒng)一般有兩種方式:
[0007]第一種，如專利文件CN202421499U中公開的掃描成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求人員站在圓盤區(qū)域上，再通過電機驅(qū)動掃描天線繞圓盤區(qū)域轉(zhuǎn)動，以對圓盤區(qū)域中的人員掃描一周， 以實現(xiàn)三維掃描。該方式可以對人員進行全面的掃描;但需要人員在指定的區(qū)域上站一段時間，不能連續(xù)查驗，通過率較低，效率低。
[0008]另一種，如專利文件CN204925386U中公開的方式:將掃描天線設(shè)置在通道的兩側(cè)，當(dāng)人員從通道穿過掃描天線時，掃描天線向人員發(fā)出毫米波，并接收反射的毫米波，以實現(xiàn)對人員進行掃描。這種方式通過率快，效率高;但是在掃描檢驗時，往往只能掃描人員的兩側(cè)面，無法實現(xiàn)全面的掃描。【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種通過率快、掃描效率高、且可以實現(xiàn)全面掃描的隨動式掃描成像系統(tǒng)。
[0010]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種隨動式掃描成像系統(tǒng)，包括:分別設(shè)置于通道兩側(cè)且用于輻射毫米波信號并接收回波信號的至少兩個掃描天線，分別豎立支撐各所述掃描天線的支架，用于驅(qū)動各所述支架轉(zhuǎn)動以帶動相應(yīng)的所述掃描天線沿水平方向擺動的馬達， 用于產(chǎn)生毫米波信號源的頻率合成模塊，根據(jù)所述頻率合成模塊產(chǎn)生的毫米波信號源來控制所述掃描天線輻射毫米波信號、并整理所述掃描天線接收的回波信號的收發(fā)模塊，以及用于對所述收發(fā)模塊整理的回波信號進行處理以得到掃描數(shù)據(jù)信號處理模塊。
[0011]進一步地，各所述掃描天線包括用于輻射發(fā)出毫米波信號的發(fā)射天線陣列和用于接收回波信號的接收天線陣列，所述發(fā)射天線陣列與所述收發(fā)模塊電性連接，所述接收天線陣列與所述收發(fā)模塊電性連接。
[0012]進一步地，所述發(fā)射天線陣列包括若干呈豎直陣列設(shè)置的發(fā)射天線單元，所述接收天線陣列包括若干呈豎直陣列設(shè)置的接收天線單元。
[0013]進一步地，所述收發(fā)模塊包括用于對所述頻率合成模塊產(chǎn)生的毫米波信號源進行功率放大與波形調(diào)制后發(fā)送至所述發(fā)射天線陣列的發(fā)射模塊和用于對所述接收天線陣列接收到的回波信號進行功率放大濾波后傳送至所述信號處理模塊的接收模塊。
[0014]進一步地，還包括用于對所述信號處理模塊的掃描數(shù)據(jù)進行識別研判以得到掃描圖像數(shù)據(jù)的顯示控制模塊，所述顯示控制模塊與所述信號處理模塊電性相連。
[0015]進一步地，還包括用于將所述顯示控制模塊得到的掃描圖像數(shù)據(jù)進行成像顯示的顯示裝置。
[0016]進一步地，還包括用于控制所述馬達動作的控制器。
[0017]進一步地，還包括用于檢測所述通道上是否存在人員或/和物體的探測器。
[0018]進一步地，還包括用于沿所述通道傳送人員或/和物體的傳送裝置，所述傳送裝置設(shè)于所述通道中。
[0019]進一步地，所述傳送裝置包括安裝于所述通道中的傳送帶和帶動所述傳送帶轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
[0020]本實用新型在通道的兩側(cè)設(shè)置掃描天線，使用支架來支撐掃描天線，通過馬達來驅(qū)動支架轉(zhuǎn)動，進而帶動各掃描天線在通道的兩側(cè)沿水平方向擺動，以對通道中的人員或/ 和物體進行掃描;人員或/和物體從通道經(jīng)過掃描天線時，由于掃描天線沿水平方向擺動， 掃描天線可以掃描人員或/和物體前面、兩側(cè)和后面，進而實現(xiàn)對人員或/物體的全面掃描， 掃描效率高，通過率快。【附圖說明】

[0021]圖1是本實用新型實施例提供的一種隨動式掃描成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1的隨動式掃描成像系統(tǒng)中掃描天線的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇23]圖3是圖1的隨動式掃描成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖?！揪唧w實施方式】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]請參閱圖1-圖3,本實用新型實施例提供的一種隨動式掃描成像系統(tǒng)100,包括至少兩個掃描天線10、支架21、馬達22、頻率合成模塊32、收發(fā)模塊31和信號處理模塊33。設(shè)置至少兩個掃描天線10,可以在通道的兩側(cè)均設(shè)置掃描天線10;掃描天線10用于輻射毫米波信號、并接收回波信號，以進行掃描。支架21的數(shù)量與掃描天線10的數(shù)量相對應(yīng)，支架21用于豎立支撐各掃描天線10,可以將掃描天線10固定在支架21上，而將支架21豎立設(shè)置，進而將掃描天線10豎立支撐住。馬達22用于驅(qū)動各支架21轉(zhuǎn)動、進而帶動相應(yīng)的掃描天線10沿水平方向擺動。頻率合成模塊32用于產(chǎn)生毫米波信號源;收發(fā)模塊31可以根據(jù)頻率合成模塊32產(chǎn)生的毫米波信號源來控制掃描天線10輻射毫米波信號、并整理掃描天線10接收的回波信號;信號處理模塊33用于對收發(fā)模塊31整理的回波信號進行處理以得到掃描數(shù)據(jù)，以便根據(jù)這些掃描數(shù)據(jù)來得出掃描的人員或/和物體上是否存在危險或可疑東西，當(dāng)然也要以根據(jù)這些掃描數(shù)據(jù)來得出掃描的人員或/和物體各種其它信息。
[0026]在通道的兩側(cè)設(shè)置掃描天線10,使用支架21來支撐掃描天線10,通過馬達22來驅(qū)動支架21轉(zhuǎn)動，進而帶動各掃描天線10在通道的兩側(cè)沿水平方向擺動，以對通道中的人員或/和物體進行掃描；由于掃描天線10沿水平方向擺動，當(dāng)人員或/和物體逐漸到達掃描天線10前方時，掃描天線10可以掃描人員或/和物體的前面，而當(dāng)人員或/和物體到達掃描天線10時，掃描天線10可以掃描人員或/和物體的兩側(cè)，當(dāng)人員或/和物體的通過掃描天線10 時，掃描天線10可以掃描人員或/和物體的后面，即人員或/和物體從通道經(jīng)過掃描天線10 時，掃描天線10可以掃描人員或/和物體前面、兩側(cè)和后面，進而實現(xiàn)對人員或/物體的全面掃描，同時可以實現(xiàn)隨著人員或/和物體的移動而進行掃描。而人員或/和物體可以直接從通道經(jīng)過掃描天線10,無需停頓，掃描效率高，通過率快。
[0027]進一步地，各掃描天線10包括發(fā)射天線陣列12和接收天線陣列11，發(fā)射天線陣列 12與收發(fā)模塊31電性連接，接收天線陣列11與收發(fā)模塊31電性連接。發(fā)射天線陣列12用于輻射發(fā)出毫米波信號;接收天線陣列11用于接收回波信號。通過將發(fā)射天線陣列12和接收天線陣列11組合構(gòu)成掃描天線10,可以方便安裝和使用。在另一些實施例中，發(fā)射天線陣列 12和接收天線陣列11也可以單獨設(shè)置。[〇〇28]進一步地，發(fā)射天線陣列12包括若干呈豎直陣列設(shè)置的發(fā)射天線單元121。接收天線陣列11包括若干呈豎立陣列設(shè)置的接收天線單元111。將多個發(fā)射天線單元121豎直陣列設(shè)置，將多個接收天線單元111豎直陣列設(shè)置，方便安裝布局，在輻射發(fā)出毫米波信號時，可以在高度方向上同時發(fā)出毫米波信號，當(dāng)掃描天線10擺動時，可以向通道上一個扇形的空間區(qū)域輻射毫米波信號;而該區(qū)域上的輻射毫米波信號經(jīng)人員或/和物體后反射回時，接收天線陣列11可以接收這些回波信號。
[0029]進一步地，收發(fā)模塊31包括發(fā)射模塊和接收模塊。發(fā)射模塊用于對頻率合成模塊32產(chǎn)生的毫米波信號源進行功率放大、波形調(diào)制，然后發(fā)送至發(fā)射天線陣列12,以使發(fā)射天線陣列12發(fā)出相應(yīng)頻率的毫米波信號;接收模塊用于對接收天線陣列11接收到的回波信號進行功率放大、濾波等處理，然后傳送至信號處理模塊33,以供信號處理模塊33進一步處理與完善，以得到掃描數(shù)據(jù)。
[0030]進一步地，該隨動式掃描成像系統(tǒng)100還包括顯示控制模塊34,顯示控制模塊34與信號處理模塊33電性相連。顯示控制模塊34用于對信號處理模塊33的掃描數(shù)據(jù)進行識別研判、以得到掃描圖像數(shù)據(jù)。通過顯示控制模塊34的識別研判得到掃描圖像數(shù)據(jù)，則可以更方便的通過這些掃描圖像數(shù)據(jù)來判斷人員或/和物體的各種信息及確定是否存在危險或可疑東西。
[0031]進一步地，該隨動式掃描成像系統(tǒng)100還包括顯示裝置，顯示裝置用于將顯示控制模塊34得到的掃描圖像進行成像顯示。設(shè)置顯示裝置，可以更為方便直觀地供工作人員查看掃描的信息，方便工作人員作出識別與判斷。[〇〇32]進一步地，該隨動式掃描成像系統(tǒng)100還包括控制器23,控制器23用于控制馬達22 動作。設(shè)置控制器23,通過控制器23來控制馬達22,以實現(xiàn)調(diào)節(jié)支架21帶動相應(yīng)的掃描天線 10轉(zhuǎn)動的角度和轉(zhuǎn)動的位置，以提高掃描的效率。更進一步地，該隨動式掃描成像系統(tǒng)100 還包括探測器，探測器用于檢測通道上是否存在人員或/和物體。設(shè)置探測器，當(dāng)探測器探測到通道上具有人員或/和物體時，掃描天線10開始工作掃描，更為節(jié)能。另外，還可以根據(jù)探測器探測到的人員或/和物體位置來控制掃描天線10的方向，更好的實現(xiàn)隨動掃描。
[0033]進一步地，各支架21呈圓柱形，且各支架21豎立設(shè)置。將各支架21設(shè)置呈圓柱形， 以方便馬達22驅(qū)動支架21轉(zhuǎn)動。當(dāng)支架21設(shè)置為圓柱形時，支架21上的掃描天線10繞該支架21的軸向轉(zhuǎn)動。[〇〇34]進一步地，該隨動式掃描成像系統(tǒng)100還包括傳送裝置40,傳送裝置40設(shè)于通道中。傳送裝置40用于沿通道傳送人員或/和物體。設(shè)置傳送裝置40要以方便傳送物體，同時也可以帶動人員在通道中移動。另外，設(shè)置傳送裝置40可以更好的與掃描天線10進行配合掃描。具體地，傳送裝置40包括設(shè)置于通道中的傳送帶和帶動傳送帶轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。具體地，驅(qū)動裝置可以為支撐傳送帶的滾軸和帶動滾軸轉(zhuǎn)動的電機。
[0035]本實用新型的隨動式掃描成像系統(tǒng)100可以實現(xiàn)通道上經(jīng)過的人員或/和物體快速、全面的掃描，掃描效率高，通過率快;且相比于當(dāng)前三維掃描設(shè)備，結(jié)構(gòu)更為簡單。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，包括:分別設(shè)置于通道兩側(cè)且用于輻射毫米 波信號并接收回波信號的至少兩個掃描天線，分別豎立支撐各所述掃描天線的支架，用于 驅(qū)動各所述支架轉(zhuǎn)動以帶動相應(yīng)的所述掃描天線沿水平方向擺動的馬達，用于產(chǎn)生毫米波 信號源的頻率合成模塊，根據(jù)所述頻率合成模塊產(chǎn)生的毫米波信號源來控制所述掃描天線 輻射毫米波信號、并整理所述掃描天線接收的回波信號的收發(fā)模塊，以及用于對所述收發(fā) 模塊整理的回波信號進行處理以得到掃描數(shù)據(jù)信號處理模塊。2.如權(quán)利要求1所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，各所述掃描天線包括用于輻 射發(fā)出毫米波信號的發(fā)射天線陣列和用于接收回波信號的接收天線陣列，所述發(fā)射天線陣 列與所述收發(fā)模塊電性連接，所述接收天線陣列與所述收發(fā)模塊電性連接。3.如權(quán)利要求2所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射天線陣列包括若干 呈豎直陣列設(shè)置的發(fā)射天線單元，所述接收天線陣列包括若干呈豎直陣列設(shè)置的接收天線 單元。4.如權(quán)利要求2所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述收發(fā)模塊包括用于對所 述頻率合成模塊產(chǎn)生的毫米波信號源進行功率放大與波形調(diào)制后發(fā)送至所述發(fā)射天線陣 列的發(fā)射模塊和用于對所述接收天線陣列接收到的回波信號進行功率放大濾波后傳送至 所述信號處理模塊的接收模塊。5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于對所述 信號處理模塊的掃描數(shù)據(jù)進行識別研判以得到掃描圖像數(shù)據(jù)的顯示控制模塊，所述顯示控 制模塊與所述信號處理模塊電性相連。6.如權(quán)利要求5所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于將所述顯示控制 模塊得到的掃描圖像數(shù)據(jù)進行成像顯示的顯示裝置。7.如權(quán)利要求1-4任一項所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于控制所 述馬達動作的控制器。8.如權(quán)利要求1-4任一項所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于檢測所 述通道上是否存在人員或/和物體的探測器。9.如權(quán)利要求1-4任一項所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于沿所述 通道傳送人員或/和物體的傳送裝置，所述傳送裝置設(shè)于所述通道中。10.如權(quán)利要求9所述的隨動式掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述傳送裝置包括安裝于 所述通道中的傳送帶和帶動所述傳送帶轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
【文檔編號】G01V3/12GK205720654SQ201620570786
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】侯曉翔, 馮智輝, 祁春超, 黃雄偉, 王榮, 孫超
【申請人】華訊方舟科技有限公司, 深圳市太赫茲科技創(chuàng)新研究院