CN112162327A - 全息成像安检设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种全息成像安检设备，该全息成像安检设备包括：柱面扫描装置、门结构装置、扫描控制装置、数据处理装置和柱面外壳。门结构装置包括的门结构的状态包括敞开状态和闭合状态，在方位维方向上组合的门结构与柱面外壳形成环绕被测对象一周的柱面；柱面扫描装置包括至少一个天线阵列，每个天线阵列包括多个发射天线单元和多个接收天线单元，柱面扫描装置用于在门结构和柱面外壳的方位维方向上移动以对被测对象进行扫描。通过上述全息成像安检设备，柱面扫描装置能够在门结构和柱面外壳的方位维方向上移动并进行扫描，形成环绕被测对象一周的完整封闭的扫描柱面，从而避免漏检。

Description

全息成像安检设备

技术领域

本公开涉及安全检测技术领域，具体地，涉及一种全息成像安检设备。

背景技术

安检设备具备能够通过发射微波、毫米波、太赫兹波等来检测识别藏匿于人体周身的金属或非金属违禁品的特性而被广泛应用于机场、车站、法院等需要对人员进行安全检查的公众场所。目前，常用的安检设备根据发射接收天线单元的相位中心所形成的扫描面，可以分为平面扫描安检设备和柱面扫描安检设备。平面扫描安检设备获取的人周身的方位角度有限，而柱面扫描安检设备环绕着被检测人员，可以从多个角度来获取人体的电磁波散射信息。

然而，因为柱面扫描安检设备是环绕被检测人员，因此需要在安检设备上预留一个出入通道，以供被检测人员出入。而出入通道导致扫描柱面不是封闭完整的柱面，出入通道成为扫描的角度盲区，进而导致柱面扫描安检设备漏检。

发明内容

鉴于上述，本公开提供了一种全息成像安检设备。该全息成像安检设备包括柱面扫描装置、门结构装置、扫描控制装置、数据处理装置以及柱面外壳。全息成像安检设备中的门结构装置可供被测对象出入，柱面扫描装置能够在门结构和柱面外壳的方位维方向上移动并进行扫描，形成环绕被测对象一周的完整封闭的扫描柱面，从而解决出入通道导致的漏检的问题。

根据本公开的一个方面，提供了一种全息成像安检设备，包括：柱面扫描装置、门结构装置、扫描控制装置、数据处理装置和柱面外壳，所述门结构装置包括门结构，所述门结构的状态包括敞开状态和闭合状态，在方位维方向上组合的所述门结构与所述柱面外壳形成环绕被测对象一周的柱面；所述柱面扫描装置包括至少一个天线阵列，每个天线阵列包括多个发射天线单元和多个接收天线单元，一个发射天线单元和一个接收天线单元构成一个收发天线单元组合，所述柱面扫描装置用于对所述被测对象进行扫描。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述柱面扫描装置用于在所述门结构和所述柱面外壳的方位维方向上移动以对所述被测对象进行扫描；或者，所述柱面扫描装置固定不动，所述全息成像安检设备还包括用于承载所述被测对象的旋转结构，所述旋转结构在所述柱面扫描装置扫描时旋转以使所述被测对象旋转。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述门结构装置还包括限位开关，所述限位开关用于在指定条件下限制所述柱面扫描装置在所述门结构对应的第一角度覆盖的区域内进行扫描。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述限位开关包括硬件限位开关和/或软件限位开关。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述柱面扫描装置的移动控制机构与用于控制所述门结构开合的开合控制机构互斥联动。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述柱面扫描装置在所述门结构对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数与在所述柱面外壳对应的第二角度覆盖的区域内的扫描参数不同。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述门结构装置包括两个正对的门结构。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述柱面扫描装置包括至少两个扫描移动结构。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述柱面扫描装置中的每个扫描移动结构由与所述柱面外壳的柱面母线方向平行的竖直结构以及位于所述全息成像安检设备顶端的水平结构构成。

可选地，在上述方面的一个示例中，每个天线阵列包括一个天线单元列，该天线单元列包括间隔排列的发射天线单元组和接收天线单元组，所述发射天线单元组包括第一数量的发射天线单元，所述接收天线单元组包括第二数量的接收天线单元。

可选地，在上述方面的一个示例中，每个天线阵列包括发射天线单元列和接收天线单元列，所述发射天线单元列包括多个发射天线单元组，所述接收天线单元列包括多个接收天线单元组。

可选地，在上述方面的一个示例中，每个天线阵列中的发射天线单元列中的各个发射天线单元与接收天线单元列中的各个接收天线单元在方位维方向上错位布置。

可选地，在上述方面的一个示例中，在所述发射天线单元列的一侧或两侧布置有一个或多个隔离墙，在所述接收天线单元列的一侧或两侧布置有一个或多个隔离墙，其中，每个隔离墙形成有扼流槽。

可选地，在上述方面的一个示例中，所述发射天线单元列中各个发射天线单元组间隔第一距离，所述接收天线单元列中各个接收天线单元组间隔第二距离，其中，所述第一距离大于相邻两个发射天线单元之间的距离，所述第二距离大于相邻两个接收天线单元之间的距离。

可选地，在上述方面的一个示例中，每个天线阵列中的发射天线单元组与接收天线单元组在方位维方向上错位布置。

附图说明

通过参照下面的附图，可以实现对于本公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。

图1示出了本公开的全息成像安检设备的一个示例的示意图。

图2A示出了本公开的全息成像安检设备在俯仰维方向上的一个示例的示意图。

图2B示出了本公开的全息成像安检设备在俯仰维方向上的另一个示例的示意图。

图3示出了本公开的全息成像安检设备在俯仰维方向上的另一个示例的示意图。

图4示出了本公开的全息成像安检设备的另一个示例的示意图。

图5A和5B示出了本公开的全息成像安检设备中的硬件限位开关开启和关闭的一个示例的示意图。

图6示出了本公开的天线阵列的一个示例的示意图。

图7示出了本公开的天线阵列的另一个示例的示意图。

图8示出了本公开的天线阵列的另一个示例的示意图。

具体实施方式

以下将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

在本文中，术语“连接”是指两个组件之间直接机械连接、连通或电连接，或者通过中间组件来间接机械连接、连通或电连接。术语“电连接”是指两个组件之间可以进行电通信以进行数据/信息交换。同样，所述电连接可以指两个组件之间直接电连接，或者通过中间组件来间接电连接。所述电连接可以采用有线方式或无线方式来实现。

安检设备根据发射天线单元和接收天线单元的相位中心所形成的扫描面，可以分为平面扫描安检设备和柱面扫描安检设备。平面扫描安检设备获取的被检测人员周身的方位角度有限，而柱面扫描安检设备的扫描面环绕着被检测人员，使得柱面扫描安检设备的扫描面更广。基于此，柱面扫描安检设备应用更广泛。

然而，柱面扫描安检设备的柱面外壳环绕被检测人员，因此需要在柱面扫描安检设备上预留一个出入通道，以供被检测人员出入。柱面扫描安检设备上的出入通道导致用于扫描的柱面不是一个完整封闭的柱面，出入通道成为扫描的角度盲区，从而导致柱面扫描安检设备漏检。

鉴于上述问题，本公开提供了一种全息成像安检设备，该全息成像安检设备包括柱面扫描装置、门结构装置、扫描控制装置、数据处理装置以及柱面外壳。全息成像安检设备中的门结构装置可供被检测人员出入，柱面扫描装置能够在门结构和柱面外壳的方位维方向上移动并进行扫描，从而可以形成环绕被测对象一周的完整封闭的扫描柱面，避免漏检。

下面将结合附图来详细描述根据本公开的全息成像安检设备。

图1示出了本公开的全息成像安检设备100的一个示例的示意图。

如图1所示，Z轴方向是俯仰维方向。全息成像安检设备100可以包括柱面扫描装置110、门结构装置120、扫描控制装置130、数据处理装置140以及柱面外壳150。

门结构装置120和柱面外壳150可以构成全息成像安检设备100的外观结构。柱面扫描装置110可以在门结构和柱面外壳150的方位维方向上移动，柱面扫描装置110上的天线阵列可以发射电磁波信号以对被测对象进行扫描。

扫描控制装置130与柱面扫描装置110通信连接，扫描控制装置130可以对柱面扫描装置110中的天线阵列进行控制，以控制天线阵列上的天线单元按照控制逻辑发射电磁波信号。

扫描控制装置130可以包括多子带调制解调装置、通道开关切换装置等，其中，多子带调制解调装置分别与通道开关切换装置和数据处理装置140连接，通道开关切换装置还与柱面扫描装置110连接。

多子带调制解调装置用于将带宽信号调制成多个子带信号，并将所调制的多个子带信号发送给通道开关切换装置，通道开关切换装置可以根据多个子带信号和时间周期切换对应的通道开关组合，以在该时间周期内选择该通道开关组合对应的收发天线单元组合，并将各个子带信号发送给对应的收发天线单元组合。柱面扫描装置110中的收发天线单元组合响应于接收到子带信号，向被测对象发射电磁波信号，接收对应的回波信号，并将所述回波信号反馈给通道开关切换装置。通道开关切换装置可以将所接收到的回波信号发送给多子带调制解调装置，多子带调制解调装置可以对所接收到的子带信号对应的回波信号进行解调处理，并将解调后的回波信号发送给数据处理装置。数据处理装置可以根据解调后的回波信号进行三维成像处理以及基于三维图像数据进行检测处理。

数据处理装置140可以包括数据采集装置、数据预处理装置、三维成像装置、识别检测装置、温度测量装置、金属探测装置、三维点云测量装置等。

下面针对全息成像安检设备100中的各个部分分别进行说明。

全息成像安检设备100中的柱面外壳150所构成的柱面可以是不同形状的柱面，比如，圆柱面、椭圆柱面、双曲柱面等。当柱面的形状是圆柱面或者椭圆柱面时，柱面外壳150所构成的柱面可以是圆柱面或者椭圆柱面的一部分，另一部分可以是作为门结构的预留位置。

全息成像安检设备100的顶部结构与柱面外壳150衔接，以使全息成像安检设备100能够成为一个封闭的空间。顶部结构的形状可以根据柱面外壳150的柱面形状来确定，例如，当柱面外壳150所构成的柱面是圆柱面时，顶部结构的形状可以是圆形。

全息成像安检设备100中的门结构装置120包括门结构，门结构可以作为出入通道以供被测对象进出全息成像安检设备100。门结构可以打开或关闭，相应地，门结构的状态包括敞开状态和闭合状态。门结构的打开和关闭可以通过手动控制，还可以通过自动化控制。比如，门结构装置120还可以包括开合控制机构，开合控制机构与门结构连接，用于控制门结构的开合。开合控制机构可以是控制阀门等硬件机构，还可以是利用软件实现的开合控制器。

门结构和柱面外壳150在方位维方向上进行组合，当门结构处于敞开状态时，被测对象可以通过门结构进出全息成像安检设备100。当门结构处于闭合状态时，门结构与柱面外壳150可以形成环绕被测对象一周的完整柱面。其中，方位维方向可以是门结构和柱面外壳150所形成的柱面的准线的切线方向。

门结构在方位维方向上覆盖的角度是第一角度，柱面外壳150在方位维方向上所覆盖的角度是第二角度，第一角度和第二角度可以构成360°，即形成封闭的完整柱面。

第一角度和第二角度之和可以大于或等于360°。当第一角度和第二角度之和等于360°时，门结构的边缘与柱面外壳150的边缘衔接。当第一角度和第二角度之和大于360°时，门结构的第一角度可以覆盖与第二角度构成360°的空缺角度，换言之，门结构可以覆盖柱面外壳150未包含的空缺柱面部分。

图2A示出了本公开的全息成像安检设备100在俯仰维方向上的一个示例的示意图。

如图2A所示，门结构装置120中的门结构121对应的第一角度是θ₁，柱面外壳150对应的第二角度是θ₂，第一角度θ₁和第二角度θ₂之和是360°。此时，在方位维方向上门结构121的边缘与柱面外壳150的边缘衔接。

图2B示出了本公开的全息成像安检设备100在俯仰维方向上的另一个示例的示意图。

如图2B所示，柱面外壳150对应的第二角度是θ₂，与第二角度构成360°的空缺角度是θ₁，即θ₁和θ₂之和是360°。门结构121对应的第一角度是θ₃，θ₃大于θ₂，则门结构121的第一角度θ₃覆盖空缺角度θ₁，第一角度θ₃与第二角度是θ₂可以构成360°，从而门结构121和柱面外壳150可以形成环绕被测人员一周的柱面。

在一个示例中，门结构装置120中的门结构121可以包括推拉门和/或风琴防护罩。当门结构121由推拉门和风琴防护罩构成时，推拉门和风琴防护罩可以独立地进行打开和关闭操作，其中，推拉门可以位于里侧，风琴防护罩可以位于外侧。推拉门可以用于机械封闭，风琴防护罩可以有效阻挡电磁波，避免电磁波辐射外部人员。

在一个示例中，门结构装置120可以包括一个或多个门结构121，如图2A和2B所示，门结构装置120可以包括一个门结构121。此时，被测人员从同一个门结构进出。

门结构装置120还可以包括两个门结构121，该两个门结构121可以独立地进行开合控制。进一步地，该两个门结构121可以在全息成像安检设备100上正对设置。其中的一个门结构121可以作为入口通道，另一个门结构121可以作为出口通道。

以图3为例，图3示出了本公开的全息成像安检设备100在俯仰维方向上的另一个示例的示意图。如图3所示，门结构装置120包括两个门结构：门结构121-1和121-2，门结构121-1和门结构121-2正对设置，门结构121-1可以作为入口通道，门结构121-2可以作为出口通道。

基于两个门结构的设置，在机场、车站等安检场景下，待检测人员在入口通道的一侧排队依次进入全息成像安检设备100进行安检，在安检完成后，从另一侧的出口通道离开，与此同时，下一位待检测人员可以从入口通道进入全息成像安检设备100进行安检。两个门结构分别作为入口通道和出口通道，将待检测人员与已检测人员分流，提高了安检效率。

全息成像安检设备100中的柱面扫描装置110可以包括至少一个天线阵列，每个天线阵列可以包括多个发射天线单元和多个接收天线单元，一个发射天线单元和一个接收天线单元可以构成一个收发天线单元组合，每个收发天线单元组合可以完成一次电磁波信号的发射和接收操作。

在一个示例中，柱面扫描装置110可以固定不动，全息成像安检设备100的地面上设置一个旋转结构，该旋转结构可以设置在全息成像安检设备100的中间位置，用于承载被测对象。旋转结构可以绕着该旋转结构的中心点旋转，当被测对象进入柱面扫描装置110，可以站在旋转结构上，当旋转结构旋转时，可以带着被测对象旋转。旋转结构的旋转速度与被测对象的旋转速度一致。在柱面扫描装置110运行时，旋转结构旋转以使得被测对象旋转，同时，柱面扫描装置发射电磁波进行扫描。

在另一个示例中，柱面扫描装置110可以在门结构121和柱面外壳150的方位维方向上移动，柱面扫描装置110在移动过程中天线阵列可以发射电磁波信号以对被测对象的扫描，当柱面扫描装置110环绕被测对象移动一周时，可以形成环绕被测对象一周的柱面扫描面。

柱面扫描装置110可以包括至少两个扫描移动结构111，天线阵列被布置在各个扫描移动结构111上。各个扫描移动结构111可以独立地进行移动，各个扫描移动结构111的移动参数可以不同，并且，各个扫描移动结构111的移动参数可以分别设置。移动参数可以包括移动速度、开始移动的时间点等。这样，对于各个扫描移动结构111可以制定不同的移动策略，比如，可以根据各个扫描移动结构111移动区域的大小、扫描被测对象部位的重要性等因素来制定不同的移动策略，从而更有针对性地控制各个扫描移动结构111移动。

例如，柱面扫描装置110可以包括两个扫描移动结构111，一个扫描移动结构111用于在柱面外壳150的方位维方向上移动，以在柱面外壳150对应的第二角度覆盖的区域内进行扫描。另一个扫描移动结构111用于在门结构121的方位维方向上移动，以在门结构121对应的第一角度覆盖的区域内进行扫描。此时，两个扫描移动结构111的移动速度可以不同，两个扫描移动结构111移动开始的时间点也可以不同，柱面外壳150覆盖的扫描区域大，则柱面外壳150对应的扫描移动结构111可以先移动并扫描，门结构121对应的扫描移动结构111可以后移动并扫描。

此外，各个扫描移动结构111的移动参数也可以相同，比如，移动速度相同，开始移动的时间点相同等。这样，对于所有的扫描移动结构111的移动参数可以统一设置，并且当有移动扫描结构111的移动参数设置有误时能够方便地检测出。

在一个示例中，每个扫描移动结构111对应扫描的角度相同，则每个扫描移动结构111在方位维方向上移动距离相同，所有扫描移动结构111的扫描角度之和为360°。在该示例中，各个扫描移动结构111可以同步移动，能够减少柱面扫描装置110进行移动扫描的时间。比如，柱面扫描装置110包括两个扫描移动结构111时，每个扫描移动结构111扫描的角度是180°，则该两个扫描移动结构111可以同步移动并扫描。

在另一个示例中，每个扫描移动结构111对应扫描的角度相同，且各个扫描移动结构111对应扫描的区域固定。以图2A为例，图2A所示的柱面扫描装置110包括有两个扫描移动结构111，左侧的扫描移动结构111沿着上半区域的柱面移动以对上半区域进行扫描，右侧的扫描移动结构111沿着下半区域的柱面移动以对下半区域进行扫描。

在另一个示例中，柱面扫描装置110包括的多个扫描移动结构111在移动过程中各个扫描移动结构111的相对位置不变。以图2A为例，图2A所示的柱面扫描装置110包括有两个扫描移动结构111，该两个扫描移动结构111正对设置，该两个扫描移动结构111在旋转过程中始终保持正对，比如，当一个扫描移动结构111移动到图2A所示的左侧时，另一个扫描移动结构111移动到图2A所示的右侧。

对于上述三个示例，各个扫描移动结构111的移动参数相同，使得各个扫描移动结构111在移动过程中保持同步，从而缩短了整体的移动时间，提高了安检的效率。

在一个示例中，柱面扫描装置110中的每个扫描移动结构111可以包括与柱面外壳150的柱面母线平行的竖直结构，天线阵列被布置在该竖直结构上。竖直结构在门结构121和柱面外壳150的方位维方向上移动时，竖直结构始终与门结构121和柱面外壳150形成的柱面平行，从而实现环绕被测对象一周的全面扫描。如图1所示，柱面扫描装置110中的竖直结构与水平面垂直，且与门结构121和柱面外壳150形成的柱面平行，天线阵列布置在该竖直结构上。

柱面扫描装置110中的每个扫描移动结构111还可以包括位于全息成像安检设备100顶端的水平结构，由此，每个扫描移动结构111由竖直结构和水平结构构成。竖直结构与水平结构相互垂直，水平结构上也布置有天线阵列，水平结构上的天线阵列发射的电磁波信号可以对被测对象的头顶、肩上等盲区部位进行扫描，进一步地扩展了扫描的区域，减少了扫描盲区，从而可以实现更准确的安检。

竖直结构和水平结构作为一个扫描移动结构111移动，当扫描移动结构111在门结构121和柱面外壳150的方位维方向上移动时，保持与门结构121和柱面外壳150所形成的柱面平行的竖直结构环绕被测对象移动，水平结构始终在全息成像安检设备100顶端的水平面上旋转移动，从设备顶端向下的方向上对被测对象进行扫描。

图4示出了本公开的全息成像安检设备100的另一个示例的示意图。如图4所示，全息成像安检设备100中的柱面扫描装置110包括两个扫描移动结构111，每个扫描移动结构111由竖直结构111-1和水平结构111-2构成，水平结构111-2上的天线阵列从顶端向下的方向发射电磁波信号。

此外，柱面扫描装置110还可以包括用于控制各个扫描移动结构111移动的伺服运动控制装置，伺服运动控制装置可以包括伺服控制器、电机、传动装置等。

在本公开的一个示例中，门结构装置120还可以包括限位开关，限位开关可以在指定条件下限制柱面扫描装置110在门结构121对应的第一角度所覆盖的区域内进行扫描。

指定条件可以包括门结构121处于敞开状态、门结构121处于未闭合状态、扫描控制装置下发的限制柱面扫描装置110在门结构121对应的第一角度所覆盖的区域内进行扫描的指令等。

当限位开关开启时，限位开关启动限制柱面扫描装置110在门结构121对应的第一角度所覆盖的区域内进行扫描，此时，柱面扫描装置110不能移动至第一角度覆盖的区域内。当限位开关关闭时，限位开关启动解除对柱面扫描装置110的限制。

限位开关可以包括硬件限位开关和/或软件限位开关。

软件限位开关可以通过光电触发、软件控制等方式实现。当软件限位开关通过光电触发的方式实现时，可以在第一角度的边界处设置光电触发点，当柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域的边界时触发光电触发点，光电触发装置发送限制指令给柱面扫描装置110中的伺服运动控制装置，伺服运动控制装置响应于限制指令控制柱面扫描装置停止移动。

当软件限位开关通过软件控制的方式实现时，伺服运动控制装置控制柱面扫描装置110移动过程中，伺服运动控制装置可以实时监测柱面扫描装置110的当前位置，当监测到柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域的边界时，伺服运动控制装置控制柱面扫描装置110停止移动。

硬件限位开关可以采用机械工装来实现，机械工装可以限制柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域。比如，机械工装可以包括限制模块、限制插销等。机械工装可以安装在门结构121对应的第一角度覆盖的区域的边界上，以限制柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域。

图5A和5B分别示出了本公开的全息成像安检设备100中的硬件限位开关开启和关闭的一个示例的示意图。

如图5A所示，以机械工装实现的硬件限位开关122位于门结构121对应的第一角度覆盖的区域的边界上，每个门结构121两侧各有一个硬件限位开关122，此时硬件限位开关122处于开启状态。当柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域的边界处时，硬件限位开关122可以阻挡柱面扫描装置110继续向第一角度覆盖的区域移动，从而实现限制柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域。

如图5B所示，硬件限位开关122从门结构121对应的第一角度覆盖的区域的边界上移开，此时硬件限位开关122处于关闭状态。当柱面扫描装置110移动至第一角度覆盖的区域的边界处时，柱面扫描装置110可以继续向第一角度覆盖的区域移动。

在本公开的一个示例中，门结构装置120中的门结构121的开合状态可以由开合控制机构来控制，柱面扫描装置110中的移动控制机构可以用于控制各个扫描移动结构111移动。在该示例中，移动控制机构可以包括柱面扫描装置110中的伺服运动控制装置，还可以包括硬限位机械工装，硬限位机械工装包括锁定状态和解锁定状态，处于锁定状态的硬限位机械工装可以限制扫描移动结构111移动。

开合控制机构与移动控制机构可以互斥联动。具体地，当开合控制机构控制门结构121打开时，移动控制机构处于锁定状态，即扫描移动结构111被限制移动。当开合控制机构控制门结构121闭合时，移动控制机构解锁定，此时可以控制扫描移动结构111可以移动。

在该示例中，通过开合控制机构与移动控制机构的互斥联动，可以避免在门结构121处于敞开状态的情况下启动柱面扫描装置110中的扫描移动结构111进行扫描，从而保证了防护安全。

在本公开的一个示例中，柱面扫描装置110在门结构121对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数与在柱面外壳150对应的第二角度覆盖的区域内的扫描参数相同。扫描参数可以包括扫描速度、扫描间隔等。这样，在环绕被测对象一周的扫描过程中，所获取的扫描数据是在统一的扫描参数模式下得到的，这样的扫描数据可以根据全息成像算法进行统一处理，提高了全息成像处理的效率。

在另一个示例中，柱面扫描装置110在门结构121对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数(以下称为第一扫描参数)与在柱面外壳150对应的第二角度覆盖的区域内的扫描参数(以下称为第二扫描参数)不同。第一扫描参数和第二扫描参数可以根据两个区域各自的扫描需求来独立设置，从而使得柱面扫描装置110在两个区域内可以相对独立地进行扫描。这样，可以根据具体需求有针对性地设置两个区域的扫描参数，从而获取对于每个扫描区域来说具有针对性的扫描数据。

进一步地，当门结构装置120包括多个门结构121时，柱面扫描装置110在各个门结构121对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数可以相同，也可以不同。每个门结构121对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数可以独立设置。

以图3为例，柱面扫描装置110在门结构121-1对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数与在门结构121-2对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数可以不同。例如，当门结构121-1作为入口通道，门结构121-2作为出口通道时，待检测人员从门结构121-1进入全息成像安检设备100，并站立在全息成像安检设备100中，此时该待检测人员面向门结构121-2。而根据安检经验，违禁品大部分藏匿于人体正面，比如，上衣的口袋、裤兜等。基于此，可以将门结构121-2对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数重新设置：扫描间隔减小，扫描速度减小等，这样可以对该区域的扫描进行增强。

在本公开的一个示例中，柱面扫描装置110中的每个天线阵列可以包括一个天线单元列，该天线单元列可以包括间隔排列的发射天线单元组和接收天线单元组，每个发射天线单元组可以包括第一数量的发射天线单元，每个接收天线单元组可以包括第二数量的接收天线单元。其中，第一数量和第二数量可以指定。

针对每个天线阵列，每个发射天线单元组中的各个发射天线单元可以与相邻的接收天线单元组中的各个接收天线单元组合成为收发天线单元组合。

图6示出了本公开的天线阵列的一个示例600的示意图。

如图6所示，“T1、T2、T3、T4、T5、T6”表示发射天线单元，“R1、R2、R3、R4、R5、R6”表示接收天线单元，X轴方向表示方位维方向，Z轴方向表示俯仰维方向。图6所示的天线阵列包括的一个天线单元列由发射天线单元组和接收天线单元组间隔排列构成，其中，两个接收天线单元构成一个接收天线单元组，三个发射天线单元构成一个发射天线单元组。

包括T1、T2、T3的发射天线单元组可以与相邻的两个接收天线单元组(包含R1和R2的接收天线单元组，以及包含R3和R4的接收天线单元组)组合成为多个收发天线单元组合，比如，T1与R1可以组成一个收发天线单元组合。

在该示例中，天线阵列仅包括一个天线单元列，天线单元列中包括的发射天线单元和接收天线单元可以组成收发天线单元组合以进行电磁波的发射和接收。这样不仅减少了天线阵列中的发射天线单元和接收天线单元的数量，而且将发射天线单元和接收天线单元合成为一列，节省了空间。

在本公开的另一个示例中，每个天线阵列可以包括发射天线单元列和接收天线单元列，发射天线单元列可以包括多个发射天线单元组，每个发射天线单元组可以包括多个发射天线单元。接收天线单元列可以包括多个接收天线单元组，每个接收天线单元组可以包括多个接收天线单元。

在一个示例中，发射天线单元列中的各个发射天线单元可以均匀排列，即，各个发射天线单元之间的间距相同。接收天线单元列中的各个接收天线单元可以均匀排列，即，各个接收天线单元之间的间距相同。

在另一个示例中，发射天线单元列中各个发射天线单元组之间可以间隔第一距离，第一距离可以大于发射天线单元组中相邻两个发射天线单元之间的间距。接收天线单元列中各个接收天线单元组之间可以间隔第二距离，第二距离可以大于接收天线单元组中相邻两个接收天线单元之间的间距。第一距离和第二距离可以指定。

发射天线单元列中的各个发射天线单元可以与接收天线单元列中的各个接收天线单元组成收发天线单元组合。在该示例中，以间隔的方式排列发射天线单元组和接收天线单元组，在实现通过收发天线单元组合发射接收电磁波信号的基础上，减少天线单元的数量，从而降低设备成本；此外，还能使发射天线单元和接收天线单元组等效形成的采样点数增多，实现无模糊三维图像重建；此外，通过发射天线单元和接收天线单元以组合方式实现收发分置，增加收发之间的隔离度，提升安检设备成像动态范围，进而提升图像质量，增强安检设备的异物检测能力。

在一个示例中，每个天线阵列中的发射天线单元列中的各个发射天线单元与接收天线单元列中的各个接收天线单元在方位维方向上错位布置；这样可以实现最小采样间隔，通过这种错位布置，实现收发分置，增加收发之间的隔离度，提升安检设备的成像动态范围，进而提升图像质量，增强安检设备对人体表面的异物检测能力。

进一步地，每个天线阵列中的发射天线单元组与接收天线单元组在方位维方向上错位布置，实现收发等效在同一俯仰维方向上，避免在方位维方向出现非均匀信号。在一种布置方式中，相邻两个发射天线单元组之间的距离可以大于一个接收天线单元组的长度，相邻两个接收天线单元组之间的距离可以大于一个发射天线单元组的长度。

图7示出了本公开的天线阵列的另一个示例700的示意图。

如图7所示，“T1、T2、T3、T4”是一个发射天线单元组(以下称为第一发射天线单元组)，“T5、T6、T7、T8”是另一个发射天线单元组(以下称为第二发射天线单元组)。“R1、R2”是一个接收天线单元组(以下称为第一接收天线单元组)，“R3、R4”是另一个接收天线单元组(以下称为第二接收天线单元组)，“R5、R6”是另一个接收天线单元组(以下称为第三接收天线单元组)。X轴方向表示方位维方向，Z轴方向表示俯仰维方向。图7所示的天线阵列包括的一个发射天线单元列和一个接收天线单元列，发射天线单元列中的第一发射天线单元组和第二发射天线单元组与接收天线单元列中的第一接收天线单元组、第二接收天线单元组和第三接收天线单元组在方位维方向上错位布置。

每一个天线单元组在方位维方向上与另一列的两个天线单元组之间的空隙对应，比如，第一发射天线单元组和第二发射天线单元组之间的空隙距离大于各个接收天线单元组的长度，由此，第二接收天线单元组“R3、R4”在方位维方向上与第一发射天线单元组和第二发射天线单元组之间的空隙对应。

在一个示例中，在发射天线单元列的一侧或两侧布置有一个或多个隔离墙，在接收天线单元列的一侧或两侧布置有一个或多个隔离墙，其中，每个隔离墙形成有扼流槽。

图8示出了本公开的天线阵列的另一个示例的示意图。

如图8所示，X轴方向表示方位维方向，Z轴方向表示俯仰维方向。发射天线单元列的两侧分别布置有一个隔离墙，接收天线单元列的两侧也分别布置有一个隔离墙。每个隔离墙上形成有扼流槽，并且可以具有数个扼流槽，其中，扼流槽的数量可以称为扼流槽级数。具体地，扼流槽可以是形成于在隔离墙的侧面上，并且可以沿隔离墙的长度方向和宽度方向延伸。

扼流槽可以具有从隔离墙的侧面凹进去的开口，其中，开口可以沿隔离墙的宽度方向延伸，并且开口可以在扼流槽在与隔离墙的长度方向垂直的剖面上具有一定的形状(例如，矩形)。开口具有槽宽度和槽深度，扼流槽的槽宽度和槽深度可以约等于与该扼流槽对应的工作频率的四分之一波长，以便实现更好的性能，例如减弱发射天线单元的发射分布特性由于周边的接收天线单元、扼流槽及金属地板而发生的较大波动。

在该示例中，通过设置隔离墙以及隔离墙上形成的扼流槽，能够支持在宽频带的范围内有效地提升收发天线阵列的隔离度要求值，从而改善了成像装置的成像质量与检测效果同时进一步满足成像系统在尺寸紧凑性上的要求。

在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

以上结合附图详细描述了本公开的实施例的可选实施方式，但是，本公开的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的实施例的技术构思范围内，可以对本公开的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的实施例的保护范围。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (15)

1.一种全息成像安检设备，包括：柱面扫描装置、门结构装置、扫描控制装置、数据处理装置和柱面外壳，

所述门结构装置包括门结构，所述门结构的状态包括敞开状态和闭合状态，在方位维方向上组合的所述门结构与所述柱面外壳形成环绕被测对象一周的柱面；

所述柱面扫描装置包括至少一个天线阵列，每个天线阵列包括多个发射天线单元和多个接收天线单元，一个发射天线单元和一个接收天线单元构成一个收发天线单元组合，

所述柱面扫描装置用于对所述被测对象进行扫描。

2.如权利要求1所述的全息成像安检设备，其中，所述柱面扫描装置用于在所述门结构和所述柱面外壳的方位维方向上移动以对所述被测对象进行扫描；或者

所述柱面扫描装置固定不动，

所述全息成像安检设备还包括用于承载所述被测对象的旋转结构，所述旋转结构在所述柱面扫描装置扫描时旋转以使所述被测对象旋转。

3.如权利要求2所述的全息成像安检设备，其中，所述门结构装置还包括限位开关，

所述限位开关用于在指定条件下限制所述柱面扫描装置在所述门结构对应的第一角度覆盖的区域内进行扫描。

4.如权利要求3所述的全息成像安检设备，其中，所述限位开关包括硬件限位开关和/或软件限位开关。

5.如权利要求2所述的全息成像安检设备，其中，所述柱面扫描装置的移动控制机构与用于控制所述门结构开合的开合控制机构互斥联动。

6.如权利要求2所述的全息成像安检设备，其中，所述柱面扫描装置在所述门结构对应的第一角度覆盖的区域内的扫描参数与在所述柱面外壳对应的第二角度覆盖的区域内的扫描参数不同。

7.如权利要求1所述的全息成像安检设备，其中，所述门结构装置包括两个正对的门结构。

8.如权利要求1所述的全息成像安检设备，其中，所述柱面扫描装置包括至少两个扫描移动结构。

9.如权利要求1所述的全息成像安检设备，其中，所述柱面扫描装置中的每个扫描移动结构由与所述柱面外壳的柱面母线方向平行的竖直结构以及位于所述全息成像安检设备顶端的水平结构构成。

10.如权利要求1所述的全息成像安检设备，其中，每个天线阵列包括一个天线单元列，该天线单元列包括间隔排列的发射天线单元组和接收天线单元组，所述发射天线单元组包括第一数量的发射天线单元，所述接收天线单元组包括第二数量的接收天线单元。

11.如权利要求1所述的全息成像安检设备，其中，每个天线阵列包括发射天线单元列和接收天线单元列，

所述发射天线单元列包括多个发射天线单元组，所述接收天线单元列包括多个接收天线单元组。

12.如权利要求11所述的全息成像安检设备，其中，每个天线阵列中的发射天线单元列中的各个发射天线单元与接收天线单元列中的各个接收天线单元在方位维方向上错位布置。

13.如权利要求11所述的全息成像安检设备，其中，在所述发射天线单元列的一侧或两侧布置有一个或多个隔离墙，在所述接收天线单元列的一侧或两侧布置有一个或多个隔离墙，其中，每个隔离墙形成有扼流槽。

14.如权利要求11所述的全息成像安检设备，其中，所述发射天线单元列中各个发射天线单元组间隔第一距离，所述接收天线单元列中各个接收天线单元组间隔第二距离，

其中，所述第一距离大于相邻两个发射天线单元之间的距离，所述第二距离大于相邻两个接收天线单元之间的距离。

15.如权利要求14所述的全息成像安检设备，其中，每个天线阵列中的发射天线单元组与接收天线单元组在方位维方向上错位布置。

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