CN101470079A

CN101470079A - 一种激光动态安全检查方法

Info

Publication number: CN101470079A
Application number: CNA2007101592800A
Authority: CN
Inventors: 石宏
Original assignee: SHENYANG LITAI AUTOCONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENYANG LITAI AUTOCONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-07-01

Abstract

一种激光动态安全检查方法，设备包括监示器、激光全息照相装置和建像装置；安检时，将氦氖激光器发出的激光经反射镜反射，并经分光片分成两束，一束直接照射到反射镜上，由反射镜反射到相板上，另一束透过被检查物体上，并透过反射被检测物体投射到相板上，两束光在相板上相干涉，形成干涉图像；建像装置包括一台氦氖激光器，那像时，按成像时入射光角度照射在相板上，成形三维立体图像，输送到监示器上观察。本发明的优点为可改变观察角度可以看到物体的侧面及被遮住的部分，且块越小，图像的清晰度越差。在建像时，每个影像又可不受其它影像的干扰而单独地显示出来。在拍摄景物时，对应不同角度入射的照明光束，就将再现不同的景物。便于储存三维立体信息。

Description

一种激光动态安全检查方法

技术领域

本发明涉及一种安检方法，特别是采用激光全息方法，对铁路、机场等处的人携带物的安全检查。

背景技术

目前设在火车站、机场入口安检设备，不仅落后，分辩率也低，而且不能形成三维图像存档。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光动态安全检查方法，直观性好，分辩率高，可识别各种违禁物品，对社会安定和反恐具有现实意义。

采用的技术方案：

一种激光动态安全检查方法，包括激光全息照相和激光全息建像装置。

采用菲涅耳照像法，即把全息照相装置放在被检测构件附近。

一、激光器采用氦氛激光器，物体光束和参考光束是从同一激光器里发出的，激光束被分成两束。一束经反身镜照射到物体上，使被检物体透射的光到达照相底板上，另一束则直接反射到照相底板上，构成参考光束，两束激光在底板上发生干涉，形成布满干涉条纹的全息图像，把被测物内部真实结构，真实全方位信息记录下来。

二、建像过程，也叫光波再现过程。

让标光波通过记录物体合部信息的全息图像，并进行光栅调制，便可看到一个光整、精确、生动而逼真的物体内部结构的三维立体图像。

上述造图和速像过程，也可用数学形式表述：

1、造像过程在t＝0时，投射到记录平面(全息图的平面)上的物体波(波阵面)的复数振幅为：

O(x，y)＝O_o(x，y)exp[-iΦ_o(x，y)]

假定参考波与记录平面夹角为θ_r，则

R(x，y)＝R_o(x，y)exp[-iβ_rx]

式7-4中β_r＝(2π/λ_r)·sinθ_r，λ_r是参考波的波长。

在记录平面处，物体波和参考波发生干涉，所得到的强度分布为

(O+R)(O^*+R^*)＝OO^*+RR^*+RO^*+RO^*＝O₀ ²+R₀ ²+2O₀R₀cos(β_rx-Φ_o)

式中第一项和第二项合起来是背景强度，第三项的大小周期性变化，体波所调制，振幅和位相都被调制了。

这里需要提及的是，如果没有参考波，那么物体波在记录平面上所留下的记录将是均一的，并没有干涉条纹，用数学形式可表示为

OO^*＝O₀exp[-iΦ_o]·Oexp[+iΦ_o]

＝O₀ ²exp[-iΦ_o+iΦ_o]

＝O₀ ²

2、建像过程。全息图经过复制后的透明版，其透射函是

t_p＝[O₀ ²+R₀ ²+O₀R₀cos(β_rx-Φ_o)]^r/2

式6中r是照相版的特性曲线的坡度，可以选取R＝2包括负印和正印的总r值)。如果用一束与全息图倾斜成θ_c角的相干激光来照射全息图，则有

C＝C₀exp[-iβ_cx] 7-7

式中β_c＝(2π/λ_c)·sinθ_c，λ_c是照射光波的波长，则复波的振幅为

H＝Ct_p

＝C₀exp[-iβ_cx][o₀ ²+R₀ ²+2O₂R₀cos(β_rx-Φ_o)]

＝C₀exp[-iβ_cx]·{O₀ ²+R₀ ²+2 O₀R₀·1/2[exp(iβ_rx-iΦ_o)]}

＝C₀(O₀ ²+R₀ ²)exp(-iβ_rx)+C₀O₀R₀exp[-i(β_r+β_c)x]exp(iΦ_o)

+C₀O₀R₀exp[+i(β_r-β_c)x]exp(-iΦ_o)

式中第一项是未被衍射的建像波部分。第二项是被衍射的波，其位相分布与原来的物体波相同，但符号相反，它形成在全息图的右边，成为一个实像。第三项也是被衍射的波，它的位相分布与原来的物体波相同，它在全息图的左边即原来物体所在的一边，形成一个虚像。

倾斜的参考波(β_r≠0，即θ_r≠0)使实像和虚像都与轴线偏离。这对于获得清晰的实像和虚像是十分必要的。

本发明的优点：

由于全息照相方法，是通过光波再现来还原物体影像的，因此它具有如下一些特点。

一、再现像是一个三维的立体像，它与原来物体在外貌上没有任何区别。在观察再现像时，具有与观察实物完全相同的视觉特性。所观察到的像不是在照片上，而是在照片后面。就像透过窗户看窗外景物一样。景物中，远近物体的视差效应很明显。改变观察角度可以看到物体的侧面及被遮住的部分。

二、全息照片的第一部分，即使很小，都能再现被摄的全部景物。因为全息照片上的每一点，都受到被摄物体所有部分的光的作用，因此全息照片上的每一点，都包含整个被摄物体的全部信息。因此，把全息照片分成很多小块，其中每一块都能再现整个图像。当然，块越小，图像的清晰度越差。

三、全息照相还有一个重要特点，即可在同一底片上，经过多次曝光，重叠几个影像。在建像时，每个影像又可不受其它影像的干扰而单独地显示出来。在拍摄景物时，如果对不同的影响物采用不同角度入射的参考光束，那么对应不同角度入射的照明光束，就将再现不同的景物。

便于储存三维立体信息。

附图说明

图1是本发明的全息照相装置示意图。

具体实施方式

一种激光动态安全检查方法，包括反射镜2、分光片3、相板6、反射镜5、氦氖激光器1发出的光经反射镜2反射，再经分光镜3分成两束光，一束直接照在反射镜5上，经反射镜5反身到相板6上，，另一束照射到物体上，经透射照射到相板6上，两束光在相板6上干涉，形成干涉图像，即记录了物体全部信息的全息图像。

再用氦氖激光器发出的激光照全息图像，并将图像信息输到电脑内，便立即可检查到被检物4的内部和外部的三维立体图像。

Claims

1、一种激光动态安全检查方法，设备包括监示器、激光全息照相装置和建像装置；安检时，将氦氖激光器(1)发出的激光经反射镜(2)反射，并经分光片(3)分成两束，一束直接照射到反射镜(5)上，由反射镜(5)反射到相板(6)上，另一束透过被检查物体(4)上，并透过反射被检测物体(4)投射到相板(6)上，两束光在相板(6)上相干涉，形成干涉图像；建像装置包括一台氦氖激光器，那像时，按成像时入射光角度照射在相板(6)上，成形三维立体图像，输送到监示器上观察。