CN206223985U - 公共安全检查系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种公共安全检查系统，包括：用于产生毫米波发射信号的毫米波发射链路、用于向被测对象的不同角度发射所述毫米波发射信号，并接收从所述被测对象的不同角度反射回来的回波信号的多个毫米波相控阵天线、用于处理所述回波信号，并将所述回波信号转化为所述被测对象的图像数据的毫米波接收链路、和用于根据所述图像数据生成所述被测对象的三维图像的图像处理模块；通过多个毫米波相控阵天线对被测对象的不同角度进行扫描，以获取被测对象的三维图像；由于相控阵天线自身的特性，可以通过控制阵列天线中各发射天线的相位来改变波束的方向，以达到波束扫描的目的，因此无需机械扫描就可以实现被测对象的全方位检测，成像速度快，安检效率高。

Description

公共安全检查系统

技术领域

本实用新型涉及安检领域，特别是涉及一种公共安全检查系统。

背景技术

由于毫米波具有精度高、抗干扰能力强、对人体无危害等优点，已经逐步成为安检领域的主要检测手段。目前，毫米波的三维成像安检系统采用圆柱式扫描或者平面式扫描系统，以实现对被测对象的全方位安全检查。一般的，具体设置有两对毫米波阵列天线对向放置，当系统工作时，两对毫米波阵列天线以对称轴为轴心旋转，对被测对象进行圆柱旋转扫描，或从不同角度控制两对毫米波阵列天线进行平面扫描，以获取被测对象的三维信息。

上述方式均需要控制毫米波阵列天线进行机械式移动以实现扫描检测，单次扫描时间过长，不适合如地铁和海关等人流量大的场所。

实用新型内容

基于此，有必要提出一种公共安全检查系统，无需机械扫描就可以实现被测对象的全方位检测，成像速度快，安检效率高。

一种公共安全检查系统，包括：

毫米波发射链路，用于产生毫米波发射信号；

多个毫米波相控阵天线，用于向被测对象的不同角度发射所述毫米波发射信号，并接收从所述被测对象的不同角度反射回来的回波信号；

毫米波接收链路，用于处理所述回波信号，并将所述回波信号转化为所述被测对象的图像数据；

图像处理模块，用于根据所述图像数据生成所述被测对象的三维图像。

上述公共安全检查系统，通过多个毫米波相控阵天线对被测对象的不同角度进行扫描，以获取被测对象的三维图像；由于相控阵天线自身的特性，可以通过控制阵列天线中各发射天线的相位来改变波束的方向，以达到波束扫描的目的，因此无需机械扫描就可以实现被测对象的全方位检测，成像速度快，安检效率高。

附图说明

图1为一实施例中公共安全检查系统的结构示意图；

图2为一实施例中毫米波相控阵天线的结构示意图；

图3为一实施例中公共安全检查系统的系统方框图。

具体实施方式

参见图1，图1为一实施例中公共安全检查系统的结构示意图。

在本实施例中，该公共安全检查系统包括毫米波发射链路10、多个毫米波相控阵天线11、毫米波接收链路12和图像处理模块13。

毫米波发射链路10用于产生毫米波发射信号。

在其中一个实施例中，毫米波发射链路包括毫米波信号源、收发功分器、发射混频器、功率放大器和中频信号源，所述毫米波信号源连接所述收发功分器的输入端，所述收发功分器的一输出端连接所述发射混频器的一输入端，所述发射混频器的另一输入端连接所述中频信号源，所述发射混频器的输出端连接所述功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端连接所述发射天线。

毫米波信号源通过收发功分器分出两路信号，一路发送给发射混频器，另一路发送给毫米波接收链路，发射混频器将接收的毫米波信号与中频信号源输出的信号做上变频处理，经功率放大器进行处理后输出毫米波发射信号。

多个毫米波相控阵天线11用于向被测对象的不同角度发射所述毫米波发射信号，并接收从所述被测对象的不同角度反射回来的回波信号。

相控阵天线通过控制阵列天线中各发射天线的相位来改变波束的方向，以达到波束扫描的目的，无需机械移动阵列天线就可以实现被测对象的扫描检测。

在其中一个实施例中，将发射毫米波的毫米波相控阵天线111悬挂设置在墙壁、天花板或者检测支架上，两个或两个以上的毫米波相控阵天线111形成一定的扫描区间。可以将两个毫米波相控阵天线111悬挂设置在对称的墙壁上，在室内形成一个扫描区间，当被测对象经过该扫描区间时，毫米波相控阵天线111从对称方向向被测对象发射毫米波发射信号，改变其发射波束的角度可以实现被测对象的全方位扫描检测。

例如，当该被测对象为人体时，若对称的毫米波相控阵天线111从人体的前后两侧发射毫米波发射信号，调节其发射波束的角度对该人体进行从头至脚的扫描，可以实现对该人体的全方位扫描，进而获取其三维信息。在检测的过程中，被检测的人只需要经过多个毫米波相控阵天线11形成的扫描区间即可完成安全检查，简单方便，不需要刻意配合毫米波相控阵天线111以实现扫描。同时，将毫米波相控阵天线111悬挂设置在墙壁或天花板上，方便隐藏，可实现隐藏式检查，减小了不法分子的警惕心理，降低其防备，进一步提高了安检质量。

此外，根据实际应用场景的需求和条件，还可以在墙上或天花板上悬挂设置三个毫米波相控阵天线111，充分获取被测对象的三维信息，以实现全方位扫描检测，进一步提高检测的精度。

参见图2，在其中一个实施例中，上述毫米波相控阵天线111包括可编程逻辑控制器21、若干个发射天线23和与所述若干个发射天线23一一对应连接的若干个延时器22，所述可编程逻辑控制器21通过所述若干个延时器22控制所述若干个发射天线23按照第一预设时间间隔发射所述毫米波发射信号，以控制所述毫米波相控阵天线111发射波束的角度。

毫米波发射链路10将产生的毫米波发射信号同时发送给各延时器22，经各延时器22进行延迟处理后，各发射天线23按照相同的时间间隔将毫米波发射信号发射出去。可编程逻辑控制器21可以调节各延时器22的延迟时间，以实现按一定的角度发射毫米波相控阵天线111的波束。通过调节各延时器22间隔时间的长短可以实现发射波束的角度变化，进而在不需要对阵列天线进行机械移动的情况下就可以实现扫描检测。

毫米波相控阵天线111还包括若干个接收天线，用于接收所述波束从所述被测对象反射回来的回波信号。

毫米波接收链路12，用于处理所述回波信号，并将所述回波信号转化为所述被测对象的图像数据。

在其中一个实施例中，毫米波接收链路包括第一混频器、第二混频器、第一低噪声放大器和第二低噪声放大器，所述第一混频器的一输入端连接所述接收天线，另一输入端连接所述中频信号源的另一输出端，输出端连接所述第一低噪声放大器的输入端，所述第一低噪声放大器的输出端连接所述第二混频器的一输入端，所述第二混频器的另一输入端连接所述收发功分器的另一输出端，所述第二混频器的输出端连接所述第二低噪声放大器的输入端，所述第二低噪声放大器的输出端连接所述图像处理模块。

第一混频器将接收天线接收的回波信号与上述中频信号源输出的信号做下变频处理，经第一低噪声放大器进行处理后，发送给第二混频器，第二混频器将上述收发功分器发送给毫米波接受链路的毫米波信号与第一低噪声放大器输出的信号做混频处理，经第二低噪声放大器处理后进行数据采集得到被测对象的图像数据。

图像处理模块13用于根据所述图像数据生成所述被测对象的三维图像。

图像处理模块13对上述图像数据进行处理，该图像数据中包含了被测对象，如人体的三维信息，通过该图像数据可以构建出人体的三维图像。

在其中一个实施例中，所述毫米波相控阵天线111为线性阵列天线或平面阵列天线。线性阵列天线可实现一维波束指向可变的扫描，平面阵列可实现二维波束指向可变扫描，单次扫描区域更大，检测速度更快。在实际应用中，可以根据应用场景的需求选取不同类型的毫米波相控阵天线111。

参见图3，在其中一个实施例中，该公共安全检查系统还包括功分器14，连接所述毫米波发射链路10，用于将所述毫米波发射信号分成多路信号后对应发送给所述多个毫米波相控阵天线111，以向被测对象的不同角度发射所述毫米波发射信号。

在其中一个实施例中，该公共安全检查系统还包括扫描控制模块15和多个射频开关16，各射频开关161的输入端均连接所述功分器14，输出端分别一一对应连接所述多个毫米波相控阵天线11，用于在所述扫描控制模块15的作用下控制所述多个毫米波相控阵天线11按照第二预设时间间隔发射所述毫米波发射信号。

为了避免不同方位的毫米波相控阵天线111在扫描检测的过程中彼此干扰，可以将其发射波束的时间设置一定的时间间隔。例如，对称设置的毫米波相控阵天线111分别连接有一射频开关161，扫描控制模块15先闭合设置在人体前侧的毫米波相控阵天线111对应的射频开关161，该毫米波相控阵天线111发出波束对人体前侧进行扫描，后闭合设置在人体后侧的毫米波相控阵天线111的射频开关161，该毫米波相控阵天线发出波束对人体后侧进行扫描，由于两个波束其发射时间不同，扫描角度不一样，其在该人体身上产生的回波信号彼此交集少，干扰小，提高了扫描检测的精度。

此外，对称设置的毫米波相控阵天线111还可以按照不同的轨迹进行扫描检测，如控制设置在人体前侧的毫米波相控阵天线111从上到下对人体进行扫描检测，设置在人体后侧的毫米波相控阵天线111从下到上对人体进行扫描检测，彼此发射的波束干扰小。

在其中一个实施例中，该公共安全检查系统还包括显示器17，用于显示所述三维图像。将被测对象的三维图像显示出来，以供安检人员查看，该显示器17可以设置在单独的控制室，被测人员看不到的地方，以完善隐藏式检查。

上述公共安全检查系统，将多个毫米波相控阵天线11悬挂设置在被测对象的不同方位，可以实现对被测对象的全方位扫描检测，同时该多个毫米波相控阵天线11可以隐藏设置，以实现隐藏式检查。在扫描检测的过程中，通过扫描控制模块15和多个射频开关16控制不同的毫米波相控阵天线111按照一定的时间间隔发射光束，减小了光束间的彼此干扰，提高了检测的精度。并将检测获取的被测对象的三维图像显示出来供安检人员查看，极大地减少了安检人员的劳动，无需协助被检测人员配合进行扫描，就可以快速的实现人流量较大的场所，如地铁、海关等场所的安全检查，成像速度快，安检效率高。

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)

1.一种公共安全检查系统，其特征在于，包括：

毫米波发射链路，用于产生毫米波发射信号；

多个毫米波相控阵天线，用于向被测对象的不同角度发射所述毫米波发射信号，并接收从所述被测对象的不同角度反射回来的回波信号；

毫米波接收链路，用于处理所述回波信号，并将所述回波信号转化为所述被测对象的图像数据；

图像处理模块，用于根据所述图像数据生成所述被测对象的三维图像。

2.根据权利要求1所述的公共安全检查系统，其特征在于，所述多个毫米波相控阵天线包括悬挂设置的两个或两个以上的毫米波相控阵天线。

3.根据权利要求2所述的公共安全检查系统，其特征在于，所述毫米波相控阵天线包括可编程逻辑控制器、若干个发射天线和与所述若干个发射天线一一对应连接的若干个延时器，所述可编程逻辑控制器通过所述若干个延时器控制所述若干个发射天线按照第一预设时间间隔发射所述毫米波发射信号，以控制所述毫米波相控阵天线发射波束的角度。

4.根据权利要求3所述的公共安全检查系统，其特征在于，所述毫米波相控阵天线还包括若干个接收天线，用于接收所述波束从所述被测对象反射回来的回波信号。

5.根据权利要求2所述的公共安全检查系统，其特征在于，所述毫米波相控阵天线为线性阵列天线或平面阵列天线。

6.根据权利要求1所述的公共安全检查系统，其特征在于，还包括功分器，连接所述毫米波发射链路，用于将所述毫米波发射信号分成多路信号后对应发送给所述多个毫米波相控阵天线，以向被测对象的不同角度发射所述毫米波发射信号。

7.根据权利要求6所述的公共安全检查系统，其特征在于，还包括扫描控制模块和多个射频开关，各射频开关的输入端均连接所述功分器，输出端分别一一对应连接所述多个毫米波相控阵天线，用于在所述扫描控制模块的作用下控制所述多个毫米波相控阵天线按照第二预设时间间隔发射所述毫米波发射信号。

8.根据权利要求1所述的公共安全检查系统，其特征在于，还包括显示器，用于显示所述三维图像。

9.根据权利要求4所述的公共安全检查系统，其特征在于，所述毫米波发射链路包括毫米波信号源、收发功分器、发射混频器、功率放大器和中频信号源，所述毫米波信号源连接所述收发功分器的输入端，所述收发功分器的一输出端连接所述发射混频器的一输入端，所述发射混频器的另一输入端连接所述中频信号源，所述发射混频器的输出端连接所述功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端连接所述发射天线。

10.根据权利要求9所述的公共安全检查系统，其特征在于，所述毫米波接收链路包括第一混频器、第二混频器、第一低噪声放大器和第二低噪声放大器，所述第一混频器的一输入端连接所述接收天线，另一输入端连接所述中频信号源的另一输出端，输出端连接所述第一低噪声放大器的输入端，所述第一低噪声放大器的输出端连接所述第二混频器的一输入端，所述第二混频器的另一输入端连接所述收发功分器的另一输出端，所述第二混频器的输出端连接所述第二低噪声放大器的输入端，所述第二低噪声放大器的输出端连接所述图像处理模块。