CN108845367A - 一种安检系统以及安检方法 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种安检系统以及安检方法。该安检系统包括：主体框架、至少两组开关天线阵列、扫描驱动器、旋转盘和控制器；至少两组开关天线阵列设置在主体框架的侧面，旋转盘设置在主体框架的底面；当待检对象在旋转盘上，控制器控制旋转盘旋转，扫描驱动器用于驱动至少两组开关天线阵列，至少两组开关天线阵列用于对待检对象进行扫描，得到扫描图像。本申请提出的安检系统，通过控制旋转盘，带动待检对象旋转，以使开关天线阵列扫描待检对象，能够有效提高系统稳定性。

Description

一种安检系统以及安检方法

技术领域

本申请涉及安检领域，具体涉及一种安检系统以及安检方法。

背景技术

毫米波成像体质主要分为毫米波主动成像和毫米波被动成像。被动毫米波成像系统结构比较简单，实现成本也较低，但成像时间长，成像分辨率较低。主动式毫米波成像相同中，主动合成孔径成像和主动全息成像是主要的成像体质。毫米波全息成像的方法是源于光学全息的方法，利用电磁波的相干原理，首先发射机要发射高稳定的毫米波信号，接收机接收目标反射回来的回波信号，并将回波信号与高度相干的参考信号进行相干处理，提取出回波信号的幅度和相位信息，从而通过数据和图像处理的方法得到场景中目标的三维图像。毫米波主动全息成像得到的毫米波图像分辨率好，成像时间短，特别适用于人体安检系统。

目前的毫米波主动式三维全息成像的人体安检系统，为了缩短扫描时间，设置了两个对称的转动臂，两组开关天线阵列固定在转动臂上，通过控制器控制转动臂旋转，以使两组开关天线阵列对待检对象进行旋转扫描，得到扫描图像。由于转动臂悬空在主体框架的侧面，在驱动转动臂转动和停止转动臂转动时，都需要提供更大的力矩克服转动臂的惯性，因此，导致安检系统在工作时不稳定。

发明内容

本申请提供一种安检系统以及安检方法，以解决目前的安检系统由于转动臂的设置，导致系统运行不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种安检系统，该安检系统包括：主体框架、至少两组开关天线阵列、扫描驱动器、旋转盘和控制器；至少两组开关天线阵列设置在主体框架的侧面，旋转盘设置在主体框架的底面；当待检对象在旋转盘上，控制器控制旋转盘旋转，扫描驱动器用于驱动至少两组开关天线阵列，至少两组开关天线阵列用于对待检对象进行扫描，得到扫描图像。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种安检方法，安检方法应用于安检系统，安检系统包括：主体框架、至少两组开关天线阵列、扫描驱动器、旋转盘和控制器，至少两组开关天线阵列设置在主体框架的侧面，旋转盘设置在主体框架的底面；该安检方法包括：检测待检对象是否进入主体框架内；若是，则控制器控制旋转盘旋转，所述扫描驱动器驱动至少两组开关天线阵列对待检对象进行扫描。

在本申请中，安检系统包括：主体框架、至少两组开关天线阵列、扫描驱动器、旋转盘和控制器；至少两组开关天线阵列设置在主体框架的侧面，旋转盘设置在主体框架的底面；待检对象进入主体框架后，站在旋转盘中央，控制器控制旋转盘转动，使得待检对象在主体框架内旋转，代替了开关天线阵列旋转的方法，可以有效避免开关天线阵列旋转所带来的晃动或移动等不稳定因素；至少两组开关天线阵列对旋转的待检对象进行扫描，并得到扫描图像；采用该安检系统能够有效提高系统稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请安检系统实施例一的结构示意图；

图2是图1中检测区域的结构示意图；

图3是本申请安检系统实施例二的结构示意图；

图4是本申请安检系统实施例三的结构示意图；

图5是图4中开关天线阵列的结构示意图；

图6是本申请安检系统实施例四的结构示意图；

图7是本申请安检系统实施例五的结构示意图；

图8是本申请安检方法一实施例的流程示意图；

图9是本申请安检方法另一实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参见图1～图2，图1是本申请安检系统实施例一的结构示意图。本申请安检系统应用于毫米波主动式三维全息成像，适用于对人体进行检测，检测人体衣物下或体内是否携带违禁物品和危险物品。

如图1所示，本实施例所揭示的安检系统100包括主体框架11、至少两组开关天线阵列12、扫描驱动器13、旋转盘14和控制器15。

其中，开关天线阵列12设置在主体框架11的侧面，开关天线阵列12与主体框架11的顶面和/或底面固定连接；旋转盘14设置在主体框架11的底面，旋转盘14的面积小于或等于主体框架11的底面面积，扫描驱动器13和控制器15均设置在主体框架11的顶面。在其他实施例中，扫描驱动器13和控制器15也可以设置在其他位置，例如，控制器15设置在主体框架11的底面，在此不作限定；扫描驱动器13与至少两组开关天线阵列12耦接，控制器15与旋转盘14耦接。

旋转盘14上设置有检测区域，待检对象进入主体框架11后，站立在检测区域内，控制器15控制旋转盘14旋转，待检对象以旋转盘14的旋转速率旋转，旋转盘14的旋转速率应当小于或等于待测对象旋转的舒适速率。进一步地，控制器15可以调整旋转盘14的旋转速率，使其适用于不同年龄层的待检对象和有特殊情况的待检对象。

控制器15与扫描驱动器13耦接，控制器15获取旋转盘14的当前速率，根据获取的旋转盘14的当前速率获取至少两组开关天线阵列12的扫描频率，再将扫描频率传输到扫描驱动器13；扫描驱动器13根据扫描频率驱动至少两组开关天线阵列12，对旋转的待检对象进行扫描，得到扫描图像。

其中，旋转盘14每次旋转角度为180°，对每位待检对象进行扫描成像需要旋转盘14至少旋转一次；旋转盘14每次旋转角度为90°，对每位待检对象进行扫描成像需要旋转盘14至少旋转两次。旋转盘14可以为通过齿轮咬合的方式带动旋转盘14转动，也可以通过传动机构的方式带动旋转盘14转动，还可以直接输入转动力矩带动旋转盘14转动等等，在此不作限定。

其中，安检系统100还包括外环16，外环16固定在主体框架11的底面，且外环16设置在旋转盘14的外侧，外环16的外圆周长小于或等于主体框架11的外圆周长。外环16的面积越大，旋转盘14的面积就越小，因此，本实施例的外环16的面积尽可能大，使得旋转盘14除了检测区域外的面积尽可能小，就可以减少转动旋转盘14所需要的能量。

其中，检测区域的形状可以是方形区域，也可以是仿人脚形状设计等等。如图2所示，检测区域采用仿人脚形状设计，有利于待检对象站立在旋转盘14的最中心位置，以使侧面的开关天线阵列12与待测对象之间在预设扫描距离内，得到清晰的扫描成像。

至少两组开关天线阵列12固定在主体框架11的侧面，且开关天线阵列12与外环16固定连接；在旋转盘14带动待测对象旋转时，开关天线阵列12和外环16固定在主体框架11上，开关天线阵列12对旋转的待测对象进行扫描成像。

在本实施例中，安检系统100在主体框架11的底面设置了旋转盘14，将开关天线阵列12固定在主体框架11的侧面，利用旋转盘14带动待检对象旋转，开关天线阵列12就可以扫描待检对象的一周，从而得到扫描图像；由于采用旋转盘14带动待检对象旋转的方式，代替了开关天线阵列12旋转的方式，可以避免开关天线阵列12旋转所带来的晃动或移位等不稳定因素，因此，采用该安检系统100能够有效提高系统稳定性。

请参见图3，图3是本申请安检系统实施例二的结构示意图。如图3所示，本实施例所揭示的安检系统100包括主体框架11、至少两组开关天线阵列12、扫描驱动器13、旋转盘14和控制器15。

其中，主体框架11、至少两组开关天线阵列12、扫描驱动器13、旋转盘14和控制器15的结构、设置方式、作用等均与上述实施例一的结构、设置方式、作用等相似，在此不再赘述。

其中，控制器15可以控制旋转盘14旋转，也可以控制至少两组开关天线阵列12旋转，且至少两组开关天线阵列12的旋转方向与旋转盘的旋转方向相反。

控制器15获取旋转盘14的当前速率和开关天线阵列12的当前速率，根据旋转盘14的当前速率和开关天线阵列12的当前速率获取至少两组开关天线阵列12的扫描频率，再将扫描频率传输到扫描驱动器13；扫描驱动器13根据扫描频率驱动至少两组开关天线阵列12，对旋转的待检对象进行扫描，得到扫描图像。

其中，旋转盘14对于开关天线阵列12的相对速率应当与扫描频率对应，而旋转盘14对于开关天线阵列12的相对速率的大小取决于旋转盘14的旋转速率和开关天线阵列12的旋转速率。控制器15用于调节旋转盘14的旋转速率和开关天线阵列12的旋转速率，使得旋转盘14对于开关天线阵列12的相对速率能够稳定，以使开关天线阵列12能够扫描待检对象，得到扫描图像。

由上述描述可知，当开关天线阵列12的旋转速率越大，安检系统的稳定性就会越差，因此，控制器15在调节旋转盘14的旋转速率和开关天线阵列12的旋转速率时，控制旋转盘14的旋转速率尽可能大，开关天线阵列12的旋转速率尽可能小。

进一步地，在检测不同年龄段的待检对象时，工作人员可以在主体框架11外通过控制器15调节旋转盘14的旋转速率，使其适用于不同年龄层的待检对象和有特殊情况的待检对象，此时，控制器15根据旋转盘14的旋转速率调整开关天线阵列12的旋转速率，使安检系统100能够得到一个完整的扫描图像。

安检系统100还包括传感器17，传感器17设置在旋转盘14上，传感器17用于检测待检对象是否在旋转盘14上，并将检测结果传送到控制器15，控制器15根据检测结果控制旋转盘14工作。

具体地，当传感器17检测到待检对象在旋转盘14上，控制器15控制旋转盘14和开关天线阵列12旋转；当传感器17未检测到待检对象在旋转盘14上，控制器15控制旋转盘14和开关天线阵列12处于待机状态。传感器17可以包括压力传感器、红外传感器和温度传感器等等。

安检系统100还包括至少一个开口18，开口18设置在主体框架11的侧面。待检对象通过开口18进出主体框架11。在其他实施例中，传感器17也可以设置在开口18上。当传感器18检测到待检对象通过开口18，经过预设时间后，控制器15控制旋转盘14和开关天线阵列12旋转，预设时间为3s。

在本实施例中，安检系统100在主体框架11的底面设置了旋转盘14，将开关天线阵列12设置在主体框架11的侧面，利用旋转盘14带动待检对象旋转，同时开关天线阵列12以相反方向旋转，开关天线阵列12就可以扫描待检对象的一周，从而得到扫描图像；由于采用旋转盘14带动待检对象旋转结合开关天线阵列12旋转的方式，可以减小开关天线阵列12的旋转速率，减小开关天线阵列12旋转所带来的晃动或移位等不稳定因素，因此，采用该安检系统100能够有效提高系统稳定性。

请参见图4～5，图4是本申请安检系统实施例三的结构示意图。如图4所示，本实施例所揭示的安检系统200包括主体框架21、至少两组开关天线阵列22、扫描驱动器23、传感器24。

传感器24包括红外传感器、温度传感器和超声波传感器等。其中，传感器24和至少两组开关天线阵列22设置在主体框架21的侧面，传感器24与扫描驱动器23耦接；当待检对象在主体框架21内，传感器24用于检测待检对象，用于获取待检对象的高度信息，并将高度信息传输到扫描驱动器23，扫描驱动器23根据高度信息驱动至少两组开关天线阵列22，至少两组开关天线阵列22用于对待检对象进行扫描，得到扫描图像。

如图5所示，开关天线阵列22上有多个开关天线221，每个开关天线221由独立的开关控制，互不影响；每个开关天线221包括发射天线和接收天线，发射天线发射毫米波信号，毫米波信号传播到遮挡物，包括人体后返回，由接收天线接收毫米波信号。

待检对象进入主体框架21后，传感器24用于检测待检对象的高度，获取待测对象的第一高度信息，并将第一高度信息传输到扫描驱动器23；扫描驱动器23根据第一高度信息驱动至少两组开关天线阵列22。

具体地，扫描驱动器23开启位于第一高度信息范围内的开关天线221，位于第一高度信息范围外的开关天线221停止工作，以开启的开关天线221的检测范围完全覆盖待检测对象，进而保证扫描成像结果的准确性和完整性。

在本实施例中，安检系统200在主体框架21的侧面设置传感器24，传感器24检测待检对象的高度，得到第一高度信息，并发送第一高度信息给扫描驱动器23，扫描驱动器23根据第一高度信息开启位于第一高度信息范围内的开关天线221，位于第一高度信息范围外的开关天线221停止工作，可以节省功耗，有效延长开关天线221的使用寿命。

请参见图6，图6是本申请安检系统实施例四的结构示意图。如图6所示，本实施例所揭示的安检系统200包括主体框架21、至少两组开关天线阵列22、扫描驱动器23、传感器24。

其中，主体框架21、至少两组开关天线阵列22、扫描驱动器23、和传感器24的结构、设置方式、作用等均与上述实施例三的结构、设置方式、作用等相似，在此不再赘述。

其中，如图5所示，开关天线阵列22上有多个开关天线221，每个开关天线221由独立的开关控制，互不影响。每个开关天线221包括发射天线和接收天线，发射天线发射毫米波信号，毫米波信号传播到遮挡物后返回，由接收天线接收毫米波信号。

待检对象进入主体框架21后，传感器24检测主体框架21的顶面到待测对象的高度信息，即传感器24获取第二高度信息，并将第二高度信息传输给扫描驱动器23，扫描驱动器23根据第二高度信息驱动至少两组开关天线阵列22。

具体地，扫描驱动器23开启位于第二高度范围外的开关天线221，位于第二高度范围内的开关天线221停止工作，进而保证待检对象位于在开启的开关天线221的信号覆盖范围内，进而保证扫描成像结果的准确性和完整性。

安检系统200还包括至少一个开口25，开口25设置在主体框架21的侧面，待检对象通过开口25进行安检系统。传感器24设置在主体框架21的侧面，具体地，传感器24设置在至少两组开关天线阵列22上，在待检对象进入主体框架21后，传感器24检测待检对象的高度信息；在其他实施例中，传感器24也可以设置在开口25的侧面，在待检对象进入主体框架21时，传感器24检测待检对象的高度信息。

安检系统200还包括控制器26和感应器27，控制器26设置在主体框架21的顶面，感应器27设置在主体框架21的底面；控制器26可以控制至少两组开关天线阵列22旋转，感应器27检测待检对象是否在主体框架21内，并将检测结果传送到控制器26；若检测到待检对象在主体框架21内，控制器26控制开关天线阵列22和传感器24进入工作状态；若检测到待检对象不在主体框架21内，控制器26控制开关天线阵列22和传感器24停止工作。

具体地，待检对象进入主体框架21，感应器27检测待检对象是否已经进入主体框架21中的检测区域；检测结果为是时，控制器26可以控制传感器24进入工作状态，传感器24检测待检对象的高度信息，并将高度信息传输到驱动扫描器23开启与高度信息对应的部分开关天线221；控制器26也可以控制开关天线阵列22旋转，对待检对象进行旋转扫描成像。

在本实施例中，安检系统200在主体框架21的侧面设置传感器24，传感器24检测主体框架21的顶面到待测对象的高度，得到第二高度信息，并传输到扫描驱动器23，在保证扫描成像结果的准确性和完整性的前提下，扫描驱动器23根据第二高度信息开启部分开关天线221，减少不必要的开关天线221，可以节省功耗，有效延长开关天线221的使用寿命。

请参见图7，图7是本申请安检系统实施例五的结构示意图。如图7所示，本实施例所揭示的安检系统300包括主体框架31、开关天线阵列32、驱动扫描器33、传感器34、旋转盘35和控制器36。

其中，主体框架31、开关天线阵列32、驱动扫描器33、传感器34、旋转盘35和控制器36的结构、设置方式、作用等均与上述实施例一、实施例二、实施例三和实施例四的结构、设置方式、作用等相似，在此不再赘述。

其中，控制器36控制旋转盘35旋转，待检对象以旋转盘35的旋转速率旋转；控制器36与扫描驱动器33耦接，控制器36获取旋转盘35的当前速率，根据获取的旋转盘35的当前速率获取至少两组开关天线阵列32的扫描频率，再将扫描频率传输到扫描驱动器33；扫描驱动器33根据扫描频率驱动至少两组开关天线阵列32，对旋转的待检对象进行扫描，得到扫描图像。

其中，控制器36也控制传感器34工作，传感器34检测待检对象，用于获取待检对象的高度信息，并将高度信息传输到扫描驱动器33，扫描驱动器33根据高度信息驱动至少两组开关天线阵列32，至少两组开关天线阵列32用于对待检对象进行扫描，得到扫描图像。

在本实施例中，安检系统300在主体框架31的底面设置了旋转盘35，将开关天线阵列32设置在主体框架31的侧面，利用旋转盘35带动待检对象旋转，开关天线阵列32对待检对象进行扫描，得到扫描图像，由于采用旋转盘35带动待检对象旋转的方式，代替了开关天线阵列32旋转的方式，可以避免开关天线阵列32旋转所带来的晃动或移位等不稳定因素，因此，采用该安检系统300能够有效提高系统稳定性；安检系统300还在主体框架31的侧面设置了传感器34，传感器34检测待检对象的高度，得到高度信息，并发送高度信息给扫描驱动器33，扫描驱动器33根据高度信息驱动对应区域的开关天线阵列32，可以节省功耗，有效延长开关天线阵列32的使用寿命。

本申请还提供了一种安检方法，如图8所示，图8是本申请安检方法一实施例的流程示意图。其中，该安检方法应用于安检系统100，安检系统100包括：主体框架11、至少两组开关天线阵列12、扫描驱动器13、旋转盘14和控制器15，所述至少两组开关天线阵列12设置在所述主体框架11的侧面，所述旋转盘14设置在所述主体框架11的底面，安检系统100的具体结构可以参见图1～3。

本实施例所揭示的安检方法包括：

S401：检测待检对象是否进入主体框架内。

S402：若是，则控制器控制旋转盘旋转，扫描驱动器驱动至少两组开关天线阵列对待检对象进行扫描。

其中，步骤S402还包括：控制器15控制至少两组开关天线阵列12和旋转盘14旋转，至少两组开关天线阵列12的旋转方向与旋转盘14的旋转方向相反，扫描驱动器13驱动至少两组开关天线阵列12对待检对象进行扫描。

本申请还提供了另一种安检方法，如图9所示，图9是本申请安检方法另一实施例的流程示意图。其中，该安检方法应用于安检系统200，安检系统200包括：主体框架21、至少两组开关天线阵列22、传感器24、扫描驱动器23；至少两组开关天线阵列22设置在主体框架21的侧面，传感器24设置在主体框架21的侧面，且传感器24与扫描驱动器23耦接，安检系统的具体结构可以参见图4～6。

本实施例所揭示的安检方法包括：

S401：检测待检对象是否进入主体框架内。

S402：若是，则传感器检测待检对象的高度信息，并将高度信息传输到扫描驱动器。

S403：根据高度信息，扫描驱动器驱动至少两组开关天线阵列对待检对象进行扫描，得到扫描图像。

以上对本申请实施例所提供的安检系统和安检方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种安检系统，其特征在于，所述安检系统包括：主体框架、至少两组开关天线阵列、扫描驱动器、旋转盘和控制器；所述至少两组开关天线阵列设置在所述主体框架的侧面，所述旋转盘设置在所述主体框架的底面；当待检对象在所述旋转盘上，所述控制器控制所述旋转盘旋转，所述扫描驱动器用于驱动所述至少两组开关天线阵列，所述至少两组开关天线阵列用于对所述待检对象进行扫描，得到扫描图像。

2.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述控制器和所述扫描驱动器耦接，所述控制器获取所述旋转盘的当前速率，并根据所述当前速率获取所述至少两组开关天线阵列的扫描频率，所述扫描驱动器根据所述扫描频率控制所述至少两组开关天线阵列对所述待检对象进行扫描。

3.根据权利要求2所述的安检系统，其特征在于，所述扫描驱动器和所述控制器设置在所述主体框架的顶面。

4.根据权利要求3所述的安检系统，其特征在于，所述安检系统还包括外环，所述外环设置在所述旋转盘的外侧，且固定在所述主体框架的底面。

5.根据权利要求4所述的安检系统，其特征在于，所述至少两组开关天线阵列固定在所述主体框架的侧面，且与所述外环固定连接。

6.根据权利要求4所述的安检系统，其特征在于，所述控制器控制所述至少两组开关天线阵列旋转，所述至少两组开关天线阵列的旋转方向与所述旋转盘的旋转方向相反。

7.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述安检系统还包括传感器，所述传感器设置在所述旋转盘上，所述传感器用于检测所述待检对象是否在所述旋转盘上，并将检测结果传送到所述控制器，所述控制器根据所述检测结果控制所述旋转盘工作。

8.根据权利要求1所述的安检系统，其特征在于，所述主体框架至少设置一个开口，所述待检对象通过所述开口进出所述安检系统。

9.一种安检方法，其特征在于，所述安检方法应用于安检系统，所述安检系统包括：主体框架、至少两组开关天线阵列、扫描驱动器、旋转盘和控制器，所述至少两组开关天线阵列设置在所述主体框架的侧面，所述旋转盘设置在所述主体框架的底面；所述安检方法包括：

检测待检对象是否进入所述主体框架内；

若是，则所述控制器控制所述旋转盘旋转，所述扫描驱动器驱动所述至少两组开关天线阵列对所述待检对象进行扫描。

10.根据权利要求9所述的安检方法，其特征在于，所述控制器控制所述旋转盘旋转，所述扫描驱动器驱动所述至少两组开关天线阵列对所述待检对象进行扫描，进一步包括：

所述控制器控制所述至少两组开关天线阵列和所述旋转盘旋转，所述至少两组开关天线阵列的旋转方向与所述旋转盘的旋转方向相反，所述扫描驱动器驱动所述至少两组开关天线阵列对所述待检对象进行扫描。