CN205786397U - 检测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测设备，其包括发送天线阵列、接收天线阵列，信号发送装置、信号接收装置、驱动装置以及圆弧形的或者圆形的天线承载装置；所述发送天线阵列和所述接收天线阵列排布在所述天线承载装置上，所述发送天线阵列与所述信号发送装置连接，所述接收天线阵列与所述信号接收装置连接，所述驱动装置驱动天线承载装置进行轴向旋转。本实用新型检测设备可以实现对目标对象全方位的扫描，且结构设计简单、成本低。

Description

检测设备

技术领域

本实用新型涉及近距离检测技术领域，特别是涉及一种检测设备。

背景技术

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，是一种快速、安全、有效的安防技术手段。如果在检测过程中，通过安检人员肉眼观察的方法进行可疑危险物体的检测，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。因此，设计一种能够对人体上可能存在的各种属性、类型的隐藏危险物体实现自动检测的微波安检系统具有重要的意义。

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。传统的基于毫米波技术和成像技术进行近距离检测的系统主要有平板式检测设备与圆柱式扫描设备，这些设备均存在扫描具有死角的问题，且大多设计复杂、成本高。

实用新型内容

基于此，有必要针对扫描具有死角且设计复杂、成本高的问题，提供一种结构设计简单、成本低检测设备，可以实现对目标对象全方位的扫描。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种检测设备，包括发送天线阵列、接收天线阵列，信号发送装置、信号接收装置、驱动装置以及天线承载装置；

发送天线阵列和接收天线阵列排布在在天线承载装置上，发送天线阵列与信号发送装置连接，接收天线阵列与信号接收装置连接，所述驱动装置驱动天线承载装置进行轴向旋转。

本实用新型的检测设备中，驱动装置驱动天线承载装置进行轴向旋转，由于天线承载装置上排布有发送天线阵列和接收天线阵列，因此，发送天线阵列和接收天线阵列也跟随天线承载装置沿旋转轴进行旋转，而由于发送天线阵列与信号发送装置连接，接收天线阵列与信号接收装置连接，因此，信号发送装置可以通过发送天线阵列向被测对象辐射信号，信号接收装置可以通过发送接收阵列接收被检对象的回波信号，实现了对被测对象的扫描，发送天线阵列和接收天线阵列在运动时可以对被测对象的顶部和底部进行扫描，避免了扫描死角的问题，实现了全方位三维扫描，使得扫描结果更加准确全面且检测速度较高，同时，设备整体结构简洁，实现方便。

在其中一个实施例中，发送天线阵列和接收天线阵列均匀并排安装在天线承载装置的内侧，可以提升扫描效果。

在其中一个实施例中，天线承载装置为圆形或者圆弧形。

在其中一个实施例中，所述发送天线阵列包括第一子发送天线阵列和第二子发送天线阵列，所述接收天线阵列包括第一子接收天线阵列和第二子接收天线阵列；所述第一子发送天线阵列和所述第二子发送天线阵列分别与所述信号发送装置连接，所述第一子接收天线阵列和所述第二子接收天线阵列分别与所述信号接收装置连接，采用本实施例方案，可以同时对被测对象左右两侧进行扫描，提升扫描速度。

在其中一个实施例中，第一子发送天线阵列和第一子接收天线阵列并排排布，第二子发送天线阵列和第二子接收天线阵列并排排布，第一子发送天线阵列和第二子发送天线阵列相对设置，第一子接收天线阵列和第二子接收天线阵列相对设置，有助于提升扫描速度和扫描效果。

在其中一个实施例中，检测设备还可以包括可以天线支架，天线支架用于对天线承载装置进行轴向固定，实现了对天线承载装置轴向固定。

在其中一个实施例中，检测设备还可以包括圆弧形天线导轨，天线承载装置进行轴向旋转对应的旋转轴通过圆弧形天线导轨的圆心并垂直于圆弧形天线导轨所在平面，天线承载装置沿圆弧形天线导轨进行轴向旋转，一方面可以使得天线承载装置沿着圆弧形天线导轨进行轴向旋转，另一方面也启动了对天线承载装置固定支撑作用。

在其中一个实施例中，驱动装置可以包括伺服电机和伺服控制装置，伺服控制装置与伺服电机连接，伺服电机的驱动轴与天线承载装置传动连接。

在其中一个实施例中，检测设备还可以包括频率合成装置，频率合成装置与信号发送装置连接，频率合成装置可用于产生稳定的信号源给信号发送装置。

在其中一个实施例中，检测设备还可以包括信号处理装置，信号处理装置与信号接收装置连接，信号处理装置可用于信号接收装置接收到信号进行处理。

在其中一个实施例中，检测设备还可以包括显示控制装置和显示装置，显示控制装置分别连接信号处理装置和显示装置，显示控制装置可用于接收信号处理装置的处理结果，并对处理结果进行识别与检测，并将识别与检测结果发送给显示装置进行显示。

在其中一个实施例中，上述信号发送装置为毫米波信号发送装置，信号接收装置为毫米波信号接收装置，以用于提升扫描效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例的检测设备的组成结构示意图一；

图2为本实用新型实施例的检测设备中的发送天线阵列、接收天线阵列的分布意图；

图3为本实用新型实施例的检测设备中的发送天线阵列、接收天线阵列的一种组成结构意图；

图4为本实用新型实施例的检测设备的组成结构示意图二；

图5为本实用新型实施例的检测设备的组成结构示意图三；

图6为本实用新型实施例的检测设备的组成结构示意图四；

图7为本实用新型实施例的检测设备的组成结构示意图五。

具体实施方式

为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的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

参见图1所示，为本实用新型实施例的检测设备的组成结构示意图一。如图1所示，本实施例一中的检测设备，包括发送天线阵列(在图1中未示出)、接收天线阵列(在图1中未示出)，信号发送装置101、信号接收装置102、驱动装置103以及天线承载装置104；其中，较佳的实现方式是，天线承载装置104的形状是圆形或者圆弧形，在图1中示出的是圆形的天线承载装置104的情况，但根据实际需要，也可以是圆弧形或者其他形状(例如椭圆形、方形等)的天线承载装置104；

如图2所示，发送天线阵列201和接收天线阵列202排布在天线承载装置104上；其中，发送天线阵列201和接收天线阵列202可以如图2所示并排安装在天线承载装置104上，根据需要，也可以是发送天线阵列201的各发送天线单元和接收天线阵列202的各接收天线单元交错安装在天线承载装置104上；需要说明的是，图2中示出的可以仅是天线承载装置104的一部分。

其中，发送天线阵列与信号发送装置101连接(由于在图1中未示出发送天线阵列，因此这里仅示出的是与天线承载装置104连接)，接收天线阵列与信号接收装置102连接((由于在图1中未示出接收天线阵列，因此这里仅示出的是与天线承载装置104连接)

驱动装置103驱动天线承载装置104进行轴向旋转，例如，以图1中105作为旋转轴进行轴向旋转，本领域技术人员应该可以理解图1中的旋转轴105并非检测装置中构件，其中，旋转轴105对应天线承载装置104的一条直径，其中，天线承载装置104可以按照图1箭头所示的旋转方向旋转，也可以按照与图1箭头所示的旋转方向相反的方向旋转。

在具体工作时，本实施例中的检测设备投入使用后，被测对象(例如人)位于天线承载装置104中央，例如，人站在位于天线承载装置104中央的一个平台上，驱动装置103通过天线承载装置104沿旋转轴105轴向旋转，由于天线承载装置104上排布有发送天线阵列201和接收天线阵列202，因此，发送天线阵列201和接收天线阵列202也跟随天线承载装置104沿旋转轴105进行旋转，而由于发送天线阵列201与信号发送装置101连接，接收天线阵列202与信号接收装置102连接，因此，信号发送装置101可以通过发送天线阵列201向被测对象辐射信号，信号接收装置102可以通过发送接收阵列202所述被检对象的回波信号，实现了对被测对象的扫描，发送天线阵列201、接收天线阵列202在运动时可以对被测对象的顶部和底部进行扫描，避免了扫描死角的问题，实现了全方位三维扫描，使得扫描结果更加准确全面且检测速度较高，同时，设备整体结构简洁，实现方便。

考虑到，在采用本实施例中的检测设备进行检测时，被检对象位于天线承载装置104的中央，为了具有较佳的检测效果，在其中一个实施例中，发送天线阵列201和接收天线阵列202均匀地、并排地安装在天线承载装置104的内侧。

在其中一个实施例中，信号发送装置101为毫米波信号发送装置，信号接收装置102为毫米波信号接收装置，毫米波信号发送装置发送毫米波信号，毫米波信号接收装置接收毫米波信号。虽然在近距离成像领域，有多种信号可以用于对被测对象的检测以及成像，如可见光以及红外线等，但是将这些信号用于检测以及成像都存在各自的不足之处。可见光无法看到大部分遮挡物后的物品；红外线因为发射功率及扫描方式的问题存在识别可靠性和成像解析度的问题。而本实施例中，采用毫米波检测，是考虑到毫米波用于近距离检测，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。

在其中一个实施例中，如图3所示，发送天线阵列201包括第一子发送天线阵列301和第二子发送天线阵列302，接收天线阵列202包括第一子接收天线阵列303和第二子接收天线阵列304；

其中，第一子发送天线阵列301和第二子发送天线阵列302分别与信号发送装置101连接，第一子接收天线阵列303和第二子接收天线阵列304分别与信号接收装置102连接。

作为上述实施例的一种较佳实现方式，如图3所示，第一子发送天线阵列301和第一子接收天线阵列303并排排布，第二子发送天线阵列302和第二子接收天线阵列302并排排布，第一子发送天线阵列301和第二子发送天线阵列302相对设置，第一子接收天线阵列303和第二子接收天线阵列304相对设置。

采用本实施例中方案，由于具有两组收发天线整列，一组是第一子发送天线阵列301和第一子接收天线阵列303，另一组是第二子发送天线阵列302和第二子接收天线阵列302，可以同时对被测对象的左右两侧进行扫描，提升扫描速度和扫描效果。

在其中一个实施例中，如图4所示，检测设备还可以包括可以天线支架401，天线支架401用于对天线承载装置104进行轴向固定。

考虑到天线承载装置105对应的直径较长，为了保证天线承载装置105能较稳固的运行，在其中一个实施例中，如图5所示，检测设备还可以包括圆弧形天线导轨501，天线承载装置104进行轴向旋转对应的旋转轴105通过圆弧形天线导轨501的圆心并垂直于圆弧形天线导轨501所在平面，天线承载装置105沿圆弧形天线导轨501进行轴向旋转，一般以沿圆弧形天线导轨501的内侧进行轴向旋转为佳。采用本实施例的方案，一方面可以使得天线承载装置105沿着圆弧形天线导轨501进行轴向旋转，另一方面也启动了对天线承载装置固定支撑作用。

在其中一个实施例中，如图6所示，驱动装置103可以包括伺服电机601和伺服控制装置602，伺服控制装置602与伺服电机601连接，伺服电机601的驱动轴与天线承载装置104传动连接，采用本实施例中的方案，伺服控制装置602可以控制伺服电机601的驱动轴以正弦曲线的速率转动，并且可以控制和检测天线承载装置104的旋转角度，以使天线承载装置104上的发送天线阵列201和接收天线阵列202从5到175度旋转。

在其中一个实施例中，如图7所示，检测设备还可以包括频率合成装置701，频率合成装置701与信号发送装置101连接，频率合成装置701可用于产生稳定的信号源给信号发送装置101，例如，产生稳定的毫米波信号源给信号发送装置101，进一步地，检测设备还可以包括信号处理装置702，信号处理装置702与信号接收装置102连接，信号处理装置702可用于信号接收装置102接收到的信号进行处理。

更进一步地，检测设备还可以包括显示控制装置703和显示装置704，显示控制装置703分别连接信号处理装置702和显示装置704，显示控制装置703可用于接收信号处理装置702的处理结果，并对处理结果进行识别与检测，并将识别与检测结果发送给显示装置704进行显示。

信号处理装置702对信号的处理主要包括模数转换、图像重构、特征提取、模式识别等，这些都可以通过现有方式实现，在此不予赘述，信号处理装置702对信号的处理后，可以得到三维图像数据。显示控制装置703对三维图像数据进行识别与检测主要包括检测备件对象中是否可能存在的各种属性、类型的隐藏危险物体，这些都可以通过现有方式实现，在此不予赘述，显示控制装置703还可以将识别结果、检测结果、或者三维图像发送给显示装置704进行显示。

在本实施例中的检测设备投入使用后，发射天线阵列201发射毫米波信号到被测对象的表面并经其反射后被接收天线阵列202接收，经信号接收装置102对回波信号处理以形成中频回波信号且发给信号处理装置702，在其中进行三维成像处理，得到三维图像数据并传输到显示控制模块703，由控制模块703发送给显示装置704进行三维图像显示。本实施例中的机械结构简单、成本低、图像质量高、分辨率高、无死角扫描且成像时间短。解决了平板式与圆柱式扫描存在死角的问题。

需要说明的是，在以上实施例中的天线承载装置104的形状均是以圆形为例进行说明，但这并不构成对实用新型方案的限定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种检测设备，其特征在于，包括发送天线阵列、接收天线阵列，信号发送装置、信号接收装置、驱动装置以及天线承载装置；

所述发送天线阵列和所述接收天线阵列排布在所述天线承载装置上，所述发送天线阵列与所述信号发送装置连接，所述接收天线阵列与所述信号接收装置连接，所述驱动装置驱动天线承载装置进行轴向旋转。

2.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于：

所述发送天线阵列和所述接收天线阵列均匀并排安装在所述天线承载装置的内侧；

或者/和

所述天线承载装置为圆形或者圆弧形。

3.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述发送天线阵列包括第一子发送天线阵列和第二子发送天线阵列，所述接收天线阵列包括第一子接收天线阵列和第二子接收天线阵列；

所述第一子发送天线阵列和所述第二子发送天线阵列分别与所述信号发送装置连接，所述第一子接收天线阵列和所述第二子接收天线阵列分别与所述信号接收装置连接。

4.根据权利要求3所述的检测设备，其特征在于，所述第一子发送天线阵列和所述第一子接收天线阵列并排排布，所述第二子发送天线阵列和所述第二子接收天线阵列并排排布，所述第一子发送天线阵列和所述第二子发送天线阵列相对设置，所述第一子接收天线阵列和所述第二子接收天线阵列相对设置。

5.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括天线支架或者/和圆弧形天线导轨；

所述天线支架用于对所述天线承载装置进行轴向固定；

所述天线承载装置进行轴向旋转对应的旋转轴通过所述圆弧形天线导轨的圆心并垂直于圆弧形天线导轨所在平面，所述天线承载装置沿所述圆弧形天线导轨进行轴向旋转。

6.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述驱动装置包括伺服电机和伺服控制装置，所述伺服控制装置与所述伺服电机连接，所述伺服电机 的驱动轴与所述天线承载装置传动连接。

7.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括频率合成装置，所述频率合成装置与所述信号发送装置连接。

8.根据权利要求1所述的检测设备，其特征在于，还包括信号处理装置和显示装置，所述信号处理装置与所述信号接收装置连接。

9.根据权利要求8所述的检测设备，其特征在于，还包括显示控制装置，所述显示控制装置分别连接所述信号处理装置和所述显示装置。

10.根据权利要求1至9之一所述的检测设备，其特征在于，所述信号发送装置为毫米波信号发送装置，所述信号接收装置为毫米波信号接收装置。