CN103267978A - 隐藏式微波主动成像人员安检系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于安检技术领域，涉及隐藏式微波主动成像人员安检系统。目前微波主动成像人员安检设备都是公开安装使用，不能满足暗地隐蔽成像安检的需要。为此，本发明创新设计了隐藏式微波主动成像系统，被检人员停留或通过隐藏式成像系统有效成像区域时，探测装置通过透波材料对被检人员扫描成像，系统由操作员远程控制或由传感器探测来人时触发自动扫描，实现对处于探测范围内静止状态下的人员或通过的人员进行成像安检。本发明有多种隐藏安装使用模式，包括：通道门禁隐藏式、电梯井隐藏式、电梯轿厢夹层或外层隐藏式、自动人行道或自动扶梯两侧立柱/立板或门框隐藏式、人员步行通过隐藏式。

Description

隐藏式微波主动成像人员安检系统

技术领域

本发明属于安检技术领域，涉及隐藏式人员扫描成像安检设备。 

背景技术

本发明利用对人体安全、可穿透正常材质服装但会被其他较高密度物体反(散)射的微量微波(比如毫米波)对人员进行扫描成像，获得人体表面和体表之上物品的影像，成像检查随身携带物品，实现对人员非接触式“透视”安检目的。 

目前微波段的人体成像安检设备分为主动和被动成像设备两类，区别于是否发射信号探测。被动式不发射探测信号，只接收人和物体自然辐射进行成像，而主动式则通过发射微波照射目标并接收反(散)射信号成像。被动式可以隐藏部署，但成像质量较差，静态成像只能显示大致轮廓，动态成像只能发现较大物体的存在，不能辨别目标。现有微波主动成像安检系统都采用毫米波，都是设计用来进行公开安检的，都必须被检人员配合，不能隐蔽安装用来对人员进行暗地成像安检。 

发明内容

为解决上述问题，本发明创新设计了隐藏式微波主动成像安检系统，被检人员停留或通过隐藏安装的主动成像设备扫描成像安检区域时，探测装置发射信号穿过透波材料对被检人员及其随身物品进行扫描成像，操作员通过远程操作显示单元对系统进行操作，从而实现微波主动成像安检设备的隐蔽安装使用，可以对处于扫描成像区域内短时静止状态下或正常通过的人员进行成像安检，满足特定场合隐蔽安检的需要。 

本发明解决此问题所采用的技术方案是： 

系统扫描设备处于人行通道两侧墙壁后和顶部，人员进入该扫描区域时看不到任何扫描成像设备。两侧各一个探测阵列在远端操作员控制下水平运动机械扫描(垂直探测阵列)或垂直运动机械扫描(水平探测阵列)，也可以采用相控阵天线进行电扫描，利用人员短暂停留或通过扫描区域内的时机对其进行成像安检。通道扫描区域的两侧壁由相应微波波段的透波材料构成，确保两侧探测阵列信号收发正常，满足探测所需能量和信噪比。系统由探测阵列单元、信号采集处理单元、成像处理单元、操作显示单元、扫描控制单元和供电单元等部分组成，操作员通过操作显示单元发出扫描指令或系统自动探测人员并发出扫描指令，通过扫描控制单元驱动一对探测阵列机械扫描或电扫描，实现对被检人员周身360度扫描，探测阵列发射特殊调制的微弱微波信号并接收回波信号，经过信号采集处理、成像处理、显示输出等步骤实现对人体表面以上的成像，显示出人体表面、身上物品及随身非金属箱包内的物品影像。对于应用相控阵天线进行扫描成像的设备，其快速生成的电扫波束对来人进行周身快速扫描，经系统处理后形成静态图像或动态视频图像。系统具有多重隐私保护功能，可只显示人形和物体影像。 

其中，两侧透波壁后，一对水平探测阵列水平悬挂或垂直探测阵列垂直悬挂在扫描伺服机构上，在伺服机构牵引下水平探测阵列垂直运动扫描，垂直探测阵列水平运动进行扫描。 

其中，水平探测阵列垂直扫描伺服机构采用曳引式升降机或液压式升降机。 

其中，两侧各设置一个相控阵天线进行电扫描成像，采用有源或无源相控阵雷达技术，根据需要选用全电扫或有限电扫相控阵。 

其中，采用机械扫描时，人员只要短暂停留在有效扫描区域内不动，并不需要一定停留在扫描区域中心，系统即可在操作员的指令下迅速完成扫描并清晰成像。 

其中，采用相控阵扫描时，既可以对有效扫描区域内静止人员扫描成像，也可以实现人员通过式扫描成像，提供动态视频影像。 

其中，远端操作员通过现场监控视频监控来人，适时抓住时机进行扫描成像安检；也可以通过设置传感器判断扫描时机，系统自动扫描成像。 

其中，为迫使来人短暂停留，在通道一端扫描区域边缘设立门禁、门铃或对讲系统等出入口控制装置，这些装置设置位置不仅不遮挡扫描角度，而且迫使来人站在有效扫描区域内。 

其中，为防止超过一人进入扫描区域造成人体重叠无法对周身进行扫描成像，在扫描区域入口前设置一次只能单人通过的闸机、门禁或转门，或人工检查逐个放行，确保扫描时只有一人进入扫描区域；也可以通过快速多次扫描成像安检，减少多人情况下互相遮挡造成的成像死角。 

本发明的第二种解决方案是：在电梯井内壁上二层楼的中间区域水平安装几段直列探测阵列，分别位于前后两个电梯井壁上和两侧中间电梯导轨外的区域，具体段数和位置根据电梯井内部结构、电梯电缆线和配重位置等影响扫描的因素而定。当轿厢通过水平安装的探测阵列位置时，轿厢内的人经过探测阵列的扫描，形成周身扫描图像。这种方案下，电梯轿厢四周箱体要采用透波的非金属材料制成。系统扫描启动由安装在水平探测阵列上下沿外的传感器控制，当发现电梯轿厢过来时启动探测阵列发射和接收信号，当另一侧传感器发现电梯轿厢完全通过后关闭探测阵列发射和接收状态，系统重新进入待机状态。 

本发明的第三种解决方案是：在电梯轿厢顶部或底部夹层中安装扫描控制装置，在轿厢侧面夹层中或单层箱体之外安装水平或垂直探测阵列，也可安装相控阵天线，通过垂直或水平方向运动或电扫对轿厢内人员进行扫描成像。系统可通过远程操作员根据电梯内监控图像判断扫描时机，即被查人员站立不动的时候，快速启动扫描成像。轿厢侧面采用透波材料制作。 

本发明的第四种解决方案是：在自动人行道或自动扶梯两侧设立垂直探测阵列，可以伪装成各种立柱、立板或门框，两侧探测阵列上收发组件天线分别从侧前方和侧后方朝向经过的来人，站立在其上的人经过这些探测阵列时，系统遥控或由前面传感器探测到来人自动触发启动发射和接收探测信号，形成周身扫描图像。两侧探测阵列既可以用左右一对垂直探测阵列，也可以用左右二对垂直探测阵列。使用一对垂直探测阵列时，一个在一侧冲来人侧前方探测，另一个在另一侧冲来人侧后方探测；使用二对垂直探测阵列时，呈四方体立柱状分布的垂直探测阵列上的收发组件天线都朝向四方体立柱中心区域。为减少和避免扶手下立板对扫描信号的屏蔽干扰，在安装隐蔽探测成像设备的扫描范围内的立板采用透波材料制成。 

本发明的第五种解决方案是：应用一对相控阵天线隐藏安装在通道两侧，从来人左右两面的前后对来人进行电扫实时成像，实现周身动态视频成像安检。 

本发明的第六种解决方案是：应用一对相控阵天线隐藏安装在通道前后上部空间，从来人前后上部冲斜下方对来人进行电扫实时成像，实现前后身动态视频成像安检。 

本发明的有益效果是：通过创新的设计方案解决了隐蔽安装微波主动成像人员安检设备用于对人员进行暗地成像安检的问题，满足了特定场合对人员进行暗地隐蔽成像安检以探查身上携带物品的需要。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明第一个方案应用一对水平探测阵列通过曳引式升降机驱动上下垂直扫描的示意图； 

图2是本发明第一个方案应用一对垂直探测阵列圆弧形扫描的示意图； 

图3是本发明第二个方案的电梯井安装探测阵列的示意图； 

图4是本发明第三个方案轿厢外安装垂直探测阵列的示意图； 

图5是本发明第三个方案轿厢夹层安装垂直探测阵列的示意图； 

图6是本发明第三个方案轿厢外安装水平探测阵列的示意图； 

图7是本发明第三个方案轿厢夹层安装水平探测阵列的示意图； 

图8是本发明第四个方案安装二对垂直探测阵列的示意图； 

图9是本发明第四个方案安装一对垂直探测阵列的示意图； 

图10是本发明第五个方案两侧安装一对相控阵天线的示意图； 

图11是本发明第一个方案应用一对水平探测阵列通过液压式升降机驱动上下垂直扫描的示意图； 

图12是本发明第一个方案应用一对垂直探测阵列水平相向直线运动扫描的示意图。 

图13是本发明第六个方案上部安装一对相控阵天线的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施案例，以详细说明本发明的技术方案。 

如图1所示，一种隐藏式毫米波垂直机械扫描人体成像安检设备，使用一对水平探测阵列垂直运动进行扫描，系统由一对直列探测阵列1、信号采集处理单元2、成像处理单元3、操作显示单元4、扫描控制单元(包括伺服控制模块5、曳引机6、曳引绳7、导向轮11等部分)、供电单元8等部分组成。设备嵌入在一个通道之中，或本身就做成一个通道，通向门禁。所有设备都藏于顶棚9之上或两侧墙壁10后面，操作显示单元远置于监控室或业主室内。两侧墙面在有效扫描角度范围内的墙面采用针对该毫米波段的透波材料制成，墙体外表面通过涂料或装饰布遮盖等方式处理，掩饰墙体材料的特殊。在被检人员进入该通道来到门禁或门铃前时，远端操作员通过视频监控抓住其短暂停止开启门禁或按门铃的时机，迅速启动扫描，通过扫描伺服机构驱动左右探测阵列分别上下快速扫描实现360度扫描覆盖，对其进行暗地隐蔽成像安检。 

门禁或门铃等迫使来人临时站住的位置应设置于有效扫描区域内，为不遮挡扫描信号， 尽可能使门禁或门铃等控制装置空中悬挂于普通人肩部以上高度，处于扫描区域内的门禁等需要采用非金属透波材料，并迫使来人尽可能在扫描区域的中部区域停留，而不要过于靠近边缘区域，从而优化成像效果。 

Claims (10)

1.隐藏式微波主动成像人员安检系统，实现在出入口、通道、电梯、扶梯和其他人员站立点或通过地点对人员进行暗地隐蔽成像安检，对随身物品进行成像检查。

2.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，远端操作员通过视频监控看到人员短暂停留在隐蔽成像扫描区域或通过扫描区域时手动启动扫描或由传感器发现来人进入扫描区域时触发自动扫描对其进行隐蔽扫描成像。

3.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，扫描成像区域前进方向左右两侧各一个探测阵列水平运动机械扫描(垂直探测阵列)或垂直运动机械扫描(水平探测阵列)。

4.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，扫描成像区域前进方向左右两侧或前后上部空间各装一个相控阵天线进行电扫描成像，采用有源或无源相控阵雷达技术，根据需要选用全电扫或有限电扫相控阵，实现静态成像或动态视频成像。

5.根据权利要求3和4之一所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，如需迫使来人在扫描区域内短暂停留，可设立门禁等出入口控制装置。

6.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，在电梯井内壁上二层楼的中间区域水平安装直列探测阵列，分别位于前后两面墙壁上和两侧电梯井侧壁中间电梯导轨外的侧面区域；当轿厢通过水平安装的探测阵列位置时，轿厢内的人被探测阵列扫描。

7.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，在电梯轿厢顶部或底部夹层中安装扫描控制装置，在轿厢侧面夹层中或单层箱体之外安装机械扫描探测阵列或电扫相控阵天线，对轿厢中人进行扫描成像。

8.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，在自动人行道或自动扶梯两侧设立垂直探测阵列，伪装成各种立柱、立板或门框，两侧探测阵列上收发组件天线分别从侧前方和侧后方朝向经过的来人，站立在其上的人经过这些探测阵列时，系统遥控或由传感器探测到来人自动触发启动发射和接收探测信号，形成扫描图像。

9.根据权利要求1所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，为避免扫描信号被屏蔽或大幅衰减，在隐蔽探测成像设备的扫描范围内探测天线与人之间的立板等结构采用透波材料制成。

10.根据权利要求8所述的隐藏式微波主动成像人员安检系统，其特征在于，应用一对相控阵天线安装在自动人行道或自动扶梯隐蔽扫描成像区域左右两侧或两端上部空间，从来人左右或前后两面进行电扫成像。

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