CN205720654U - 随动式扫描成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于安检设备领域，提供了一种随动式扫描成像系统，包括：分别设置于通道两侧且用于辐射毫米波信号并接收回波信号的至少两个扫描天线，分别竖立支撑各所述扫描天线的支架，用于驱动各支架转动以带动相应的扫描天线沿水平方向摆动的马达，频率合成模块，收发模块，以及信号处理模块。在通道的两侧设置扫描天线，使用支架来支撑扫描天线，通过马达来驱动支架转动，进而带动各扫描天线在通道的两侧沿水平方向摆动，以对通道中的人员或/和物体进行扫描。人员或/和物体从通道经过扫描天线时，由于扫描天线沿水平方向摆动，可以扫描人员或/和物体前面、两侧和后面，实现对人员或/物体的全面扫描，扫描效率高，通过率快。

Description

随动式扫描成像系统

技术领域

本实用新型属于安检设备领域，尤其涉及一种随动式扫描成像系统。

背景技术

当前的安检设备一般为通过X射线安检设备来检测包裹等物品。由于X射线对人体健康会导致一定的负面影响，因而当前安检过程中，一般是通过安检人员肉眼观察的方法观察人员是否携带可疑危险物体，需要花费很大的人力、财力及时间，而且准确性比较低，漏检率也会比较高，无法实现适用于银行、地铁、机场、大型活动等特殊场合。

另外，由于微波在空间传播的过程中，对物体具有一定穿透性。利用微波的这一特点人们实用新型了微波成像技术，使用微波波束对被检测人进行扫描，获得不受衣物遮挡等影响的成像结果图像；然后基于微波成像图像自动完成被检测人衣物下隐藏携带的危险物体的检测，如金属刀具、不明粉末、不明液体等。微波成像技术是一种快速、安全、有效的安防技术手段。

而随着毫米波技术和成像技术的发展，出现了许多利用这两种技术的技术应用。毫米波近距离成像可以穿透某些遮挡物，对遮挡物下的物品进行高精度成像，再通过图像检测识别的方法实现某些特殊物品的甄别。毫米波成像技术在许多领域都有成熟的应用，比如遥感遥测、军事侦查、毫米波合成孔径雷达成像，远距离探测地面、海面以及空中目标等。随着科学技术的不断发展，毫米波器件在国内外基本成熟，可以进行规模化生产及应用。毫米波成像技术应用于近距离成像探测的技术已逐步成熟，利用毫米波探测物体表面的散射特性，可以实现对物体表面、人体表面以及其它表面的检测。

国外很多公司在毫米波成像系统方面提出了许多解决方案。如Millivision公司研制了Veta125成像仪，此成像仪除有发射扫描系统外，还有8×8的阵列接收机制。Trex公司还研制了一套PMC-2成像系统，此成像系统中的天线单元采用了3mm相控阵天线的技术。PMC-2成像系统采用了中心频率为84GHz的毫米波。Lockheed Martin公司也研制了一套焦平面成像阵列成像系统，其采用的毫米波的中心频率为94GHz。TRW公司研制了一套被动的毫米波成像系统，此套系统采用的毫米波的中心频率为89GHz。现阶段在毫米波成像领域，毫米波成像研究成果主要集中西北太平洋实验室(Pacific Northwest NationalLaboratory)。此实验室开发了一套三维全息成像扫描系统，此套成像系统的扫描机制是基于圆柱扫描，并且这套系统已经实现了毫米波成像系统的商业化。该成像系统采用的是主动成像机制，通过全息算法反演得到目标的三维毫米波图像。

现有技术中采用毫米波进行扫描成像系统一般有两种方式：

第一种，如专利文件CN202421499U中公开的扫描成像系统，该系统要求人员站在圆盘区域上，再通过电机驱动扫描天线绕圆盘区域转动，以对圆盘区域中的人员扫描一周，以实现三维扫描。该方式可以对人员进行全面的扫描；但需要人员在指定的区域上站一段时间，不能连续查验，通过率较低，效率低。

另一种，如专利文件CN204925386U中公开的方式：将扫描天线设置在通道的两侧，当人员从通道穿过扫描天线时，扫描天线向人员发出毫米波，并接收反射的毫米波，以实现对人员进行扫描。这种方式通过率快，效率高；但是在扫描检验时，往往只能扫描人员的两侧面，无法实现全面的扫描。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过率快、扫描效率高、且可以实现全面扫描的随动式扫描成像系统。

本实用新型是这样实现的，一种随动式扫描成像系统，包括：分别设置于通道两侧且用于辐射毫米波信号并接收回波信号的至少两个扫描天线，分别竖立支撑各所述扫描天线的支架，用于驱动各所述支架转动以带动相应的所述扫描天线沿水平方向摆动的马达，用于产生毫米波信号源的频率合成模块，根据所述频率合成模块产生的毫米波信号源来控制所述扫描天线辐射毫米波信号、并整理所述扫描天线接收的回波信号的收发模块，以及用于对所述收发模块整理的回波信号进行处理以得到扫描数据信号处理模块。

进一步地，各所述扫描天线包括用于辐射发出毫米波信号的发射天线阵列和用于接收回波信号的接收天线阵列，所述发射天线阵列与所述收发模块电性连接，所述接收天线阵列与所述收发模块电性连接。

进一步地，所述发射天线阵列包括若干呈竖直阵列设置的发射天线单元，所述接收天线阵列包括若干呈竖直阵列设置的接收天线单元。

进一步地，所述收发模块包括用于对所述频率合成模块产生的毫米波信号源进行功率放大与波形调制后发送至所述发射天线阵列的发射模块和用于对所述接收天线阵列接收到的回波信号进行功率放大滤波后传送至所述信号处理模块的接收模块。

进一步地，还包括用于对所述信号处理模块的扫描数据进行识别研判以得到扫描图像数据的显示控制模块，所述显示控制模块与所述信号处理模块电性相连。

进一步地，还包括用于将所述显示控制模块得到的扫描图像数据进行成像显示的显示装置。

进一步地，还包括用于控制所述马达动作的控制器。

进一步地，还包括用于检测所述通道上是否存在人员或/和物体的探测器。

进一步地，还包括用于沿所述通道传送人员或/和物体的传送装置，所述传送装置设于所述通道中。

进一步地，所述传送装置包括安装于所述通道中的传送带和带动所述传送带转动的驱动装置。

本实用新型在通道的两侧设置扫描天线，使用支架来支撑扫描天线，通过马达来驱动支架转动，进而带动各扫描天线在通道的两侧沿水平方向摆动，以对通道中的人员或/和物体进行扫描；人员或/和物体从通道经过扫描天线时，由于扫描天线沿水平方向摆动，扫描天线可以扫描人员或/和物体前面、两侧和后面，进而实现对人员或/物体的全面扫描，扫描效率高，通过率快。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种随动式扫描成像系统的结构示意图；

图2是图1的随动式扫描成像系统中扫描天线的结构示意图；

图3是图1的随动式扫描成像系统的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-图3，本实用新型实施例提供的一种随动式扫描成像系统100，包括至少两个扫描天线10、支架21、马达22、频率合成模块32、收发模块31和信号处理模块33。设置至少两个扫描天线10，可以在通道的两侧均设置扫描天线10；扫描天线10用于辐射毫米波信号、并接收回波信号，以进行扫描。支架21的数量与扫描天线10的数量相对应，支架21用于竖立支撑各扫描天线10，可以将扫描天线10固定在支架21上，而将支架21竖立设置，进而将扫描天线10竖立支撑住。马达22用于驱动各支架21转动、进而带动相应的扫描天线10沿水平方向摆动。频率合成模块32用于产生毫米波信号源；收发模块31可以根据频率合成模块32产生的毫米波信号源来控制扫描天线10辐射毫米波信号、并整理扫描天线10接收的回波信号；信号处理模块33用于对收发模块31整理的回波信号进行处理以得到扫描数据，以便根据这些扫描数据来得出扫描的人员或/和物体上是否存在危险或可疑东西，当然也要以根据这些扫描数据来得出扫描的人员或/和物体各种其它信息。

在通道的两侧设置扫描天线10，使用支架21来支撑扫描天线10，通过马达22来驱动支架21转动，进而带动各扫描天线10在通道的两侧沿水平方向摆动，以对通道中的人员或/和物体进行扫描；由于扫描天线10沿水平方向摆动，当人员或/和物体逐渐到达扫描天线10前方时，扫描天线10可以扫描人员或/和物体的前面，而当人员或/和物体到达扫描天线10时，扫描天线10可以扫描人员或/和物体的两侧，当人员或/和物体的通过扫描天线10时，扫描天线10可以扫描人员或/和物体的后面，即人员或/和物体从通道经过扫描天线10时，扫描天线10可以扫描人员或/和物体前面、两侧和后面，进而实现对人员或/物体的全面扫描，同时可以实现随着人员或/和物体的移动而进行扫描。而人员或/和物体可以直接从通道经过扫描天线10，无需停顿，扫描效率高，通过率快。

进一步地，各扫描天线10包括发射天线阵列12和接收天线阵列11，发射天线阵列12与收发模块31电性连接，接收天线阵列11与收发模块31电性连接。发射天线阵列12用于辐射发出毫米波信号；接收天线阵列11用于接收回波信号。通过将发射天线阵列12和接收天线阵列11组合构成扫描天线10，可以方便安装和使用。在另一些实施例中，发射天线阵列12和接收天线阵列11也可以单独设置。

进一步地，发射天线阵列12包括若干呈竖直阵列设置的发射天线单元121。接收天线阵列11包括若干呈竖立阵列设置的接收天线单元111。将多个发射天线单元121竖直阵列设置，将多个接收天线单元111竖直阵列设置，方便安装布局，在辐射发出毫米波信号时，可以在高度方向上同时发出毫米波信号，当扫描天线10摆动时，可以向通道上一个扇形的空间区域辐射毫米波信号；而该区域上的辐射毫米波信号经人员或/和物体后反射回时，接收天线阵列11可以接收这些回波信号。

进一步地，收发模块31包括发射模块和接收模块。发射模块用于对频率合成模块32产生的毫米波信号源进行功率放大、波形调制，然后发送至发射天线阵列12，以使发射天线阵列12发出相应频率的毫米波信号；接收模块用于对接收天线阵列11接收到的回波信号进行功率放大、滤波等处理，然后传送至信号处理模块33，以供信号处理模块33进一步处理与完善，以得到扫描数据。

进一步地，该随动式扫描成像系统100还包括显示控制模块34，显示控制模块34与信号处理模块33电性相连。显示控制模块34用于对信号处理模块33的扫描数据进行识别研判、以得到扫描图像数据。通过显示控制模块34的识别研判得到扫描图像数据，则可以更方便的通过这些扫描图像数据来判断人员或/和物体的各种信息及确定是否存在危险或可疑东西。

进一步地，该随动式扫描成像系统100还包括显示装置，显示装置用于将显示控制模块34得到的扫描图像进行成像显示。设置显示装置，可以更为方便直观地供工作人员查看扫描的信息，方便工作人员作出识别与判断。

进一步地，该随动式扫描成像系统100还包括控制器23，控制器23用于控制马达22动作。设置控制器23，通过控制器23来控制马达22，以实现调节支架21带动相应的扫描天线10转动的角度和转动的位置，以提高扫描的效率。更进一步地，该随动式扫描成像系统100还包括探测器，探测器用于检测通道上是否存在人员或/和物体。设置探测器，当探测器探测到通道上具有人员或/和物体时，扫描天线10开始工作扫描，更为节能。另外，还可以根据探测器探测到的人员或/和物体位置来控制扫描天线10的方向，更好的实现随动扫描。

进一步地，各支架21呈圆柱形，且各支架21竖立设置。将各支架21设置呈圆柱形，以方便马达22驱动支架21转动。当支架21设置为圆柱形时，支架21上的扫描天线10绕该支架21的轴向转动。

进一步地，该随动式扫描成像系统100还包括传送装置40，传送装置40设于通道中。传送装置40用于沿通道传送人员或/和物体。设置传送装置40要以方便传送物体，同时也可以带动人员在通道中移动。另外，设置传送装置40可以更好的与扫描天线10进行配合扫描。具体地，传送装置40包括设置于通道中的传送带和带动传送带转动的驱动装置。具体地，驱动装置可以为支撑传送带的滚轴和带动滚轴转动的电机。

本实用新型的随动式扫描成像系统100可以实现通道上经过的人员或/和物体快速、全面的扫描，扫描效率高，通过率快；且相比于当前三维扫描设备，结构更为简单。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种随动式扫描成像系统，其特征在于，包括：分别设置于通道两侧且用于辐射毫米波信号并接收回波信号的至少两个扫描天线，分别竖立支撑各所述扫描天线的支架，用于驱动各所述支架转动以带动相应的所述扫描天线沿水平方向摆动的马达，用于产生毫米波信号源的频率合成模块，根据所述频率合成模块产生的毫米波信号源来控制所述扫描天线辐射毫米波信号、并整理所述扫描天线接收的回波信号的收发模块，以及用于对所述收发模块整理的回波信号进行处理以得到扫描数据信号处理模块。

2.如权利要求1所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，各所述扫描天线包括用于辐射发出毫米波信号的发射天线阵列和用于接收回波信号的接收天线阵列，所述发射天线阵列与所述收发模块电性连接，所述接收天线阵列与所述收发模块电性连接。

3.如权利要求2所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，所述发射天线阵列包括若干呈竖直阵列设置的发射天线单元，所述接收天线阵列包括若干呈竖直阵列设置的接收天线单元。

4.如权利要求2所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，所述收发模块包括用于对所述频率合成模块产生的毫米波信号源进行功率放大与波形调制后发送至所述发射天线阵列的发射模块和用于对所述接收天线阵列接收到的回波信号进行功率放大滤波后传送至所述信号处理模块的接收模块。

5.如权利要求1-4任一项所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，还包括用于对所述信号处理模块的扫描数据进行识别研判以得到扫描图像数据的显示控制模块，所述显示控制模块与所述信号处理模块电性相连。

6.如权利要求5所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，还包括用于将所述显示控制模块得到的扫描图像数据进行成像显示的显示装置。

7.如权利要求1-4任一项所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，还包括用于控制所述马达动作的控制器。

8.如权利要求1-4任一项所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，还包括用于检测所述通道上是否存在人员或/和物体的探测器。

9.如权利要求1-4任一项所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，还包括用于沿所述通道传送人员或/和物体的传送装置，所述传送装置设于所述通道中。

10.如权利要求9所述的随动式扫描成像系统，其特征在于，所述传送装置包括安装于所述通道中的传送带和带动所述传送带转动的驱动装置。