CN209879019U - 毫米波安检设备 - Google Patents
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Abstract
公开了一种毫米波安检设备,该毫米波安检设备包括门装置,所述门装置包括层叠布置的第一门体和第二门体,所述第一门体和所述第二门体均由毫米波能够穿透的材料制成;毫米波收发模块,所述毫米波收发模块设置在所述第一门体和所述第二门体之间,并包括分别向所述门装置的进口侧和出口侧发送和接收毫米波信号的毫米波收发天线阵列;以及线性驱动装置,所述毫米波收发模块连接至所述线性驱动装置从而能够在所述线性驱动装置的驱动下在所述第一门体和所述第二门体之间相对于所述门装置移动。该毫米波安检设备通过在被检对象通过过程中完成正反两个表面的扫描,且无需被检对象转换角度,因而提高了通过率,且成本较低。
Description
技术领域
本公开涉及安检技术领域,尤其涉及一种毫米波安检设备。
背景技术
现有的安检设备例如人体安检设备通常采用毫米波成像系统进行安检,例如CN203385856U公开了一种毫米波三维全息扫描成像设备,其采用两个水平放置的毫米波收发天线阵列进行双面扫描,两个毫米波收发天线阵列一个自上至下、一个自下至上完成对人体正反两面的扫描。美国PNNL实验室(L3)的US 5859603公开了一种成像系统,其采用竖直放置的线阵毫米波阵列围绕人体进行圆柱扫描,由两个竖直线阵分别对人体正反两面进行扫描。RS公司的US2015/0293221公开了一种采用面阵扫描的毫米波成像系统,为了实现对人体两面的扫描,采用单面阵需要人体转身一次(QPS100),或采用双面阵分别对人体正反两面扫描(QPS200)。然而,现有的方案为了实现对人体正反两面的扫描,均采用了两套毫米波收发阵列(线阵或面阵),成本较高;若仅采用一套毫米波收发天线阵列,则需要人体转身,从而降低了通过率。
实用新型内容
本公开的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
根据本公开的实施例,提供了一种毫米波安检设备,包括
门装置,所述门装置包括层叠布置的第一门体和第二门体,所述第一门体和所述第二门体均由毫米波能够穿透的材料制成;
毫米波收发模块,所述毫米波收发模块设置在所述第一门体和所述第二门体之间,并包括分别向所述门装置的进口侧和出口侧发送和接收毫米波信号的毫米波收发天线阵列;以及
线性驱动装置,所述毫米波收发模块连接至所述线性驱动装置从而能够在所述线性驱动装置的驱动下在所述第一门体和所述第二门体之间相对于所述门装置移动,以对位于所述进口侧的被检对象的第一面和位于所述出口侧的所述被检对象的与所述第一面相反的第二面进行扫描。
在一些实施例中,所述毫米波收发模块包括:
第一毫米波收发模块,所述第一毫米波收发模块包括向所述门装置的进口侧发送和接收毫米波信号的第一毫米波收发天线阵列;以及
第二毫米波收发模块,所述第二毫米波收发模块包括向所述门装置的出口侧发送和接收毫米波信号的第二毫米波收发天线阵列。
在一些实施例中,所述毫米波收发天线阵列包括用于向所述门装置的进口侧发送和接收毫米波信号的第一毫米波收发天线子阵列、用于向所述门装置的出口侧发送和接收毫米波信号的第二毫米波收发天线子阵列,以及用于切换所述第一毫米波收发天线子阵列和所述第二毫米波收发天线子阵列的切换开关。
在一些实施例中,所述毫米波收发天线阵列采用水平方向排布的线性阵列,所述毫米波收发模块相对于所述门装置竖直地移动。
在一些实施例中,所述毫米波收发天线阵列采用竖直方向排布的线性阵列,所述毫米波收发模块相对于所述门装置水平地移动。
在一些实施例中,该毫米波安检设备还包括控制装置,所述控制装置用于生成控制信号并将所述控制信号发送给所述线性驱动装置以使所述线性驱动装置驱动所述毫米波收发模块移动。
在一些实施例中,所述第一门体和第二门体分别包括:
门框;
滑动门板,所述滑动门板能够相对于所述门框滑动;
滑动门板驱动装置,所述滑动门板驱动装置与所述控制装置连接,并适用于在所述控制装置的控制下驱动所述滑动门板滑动。
在一些实施例中,所述滑动门板包括第一滑动门板和第二滑动门板,所述第一滑动门板和第二滑动门板能够相对于所述门框沿相反方向滑动。
在一些实施例中,所述线性驱动装置包括:
线性传动机构,所述线性传动机构包括与所述门装置转动式连接的从动轮以及传送带,所述毫米波收发模块与所述传送带连接,所述门框上设置有适用于容纳所述线性传动机构的容纳槽;以及
驱动机构,所述驱动机构用于驱动所述线性传动机构的传送带移动,所述驱动机构与所述控制装置连接。
在一些实施例中,所述线性传动机构的数量为两个,两个所述线性传动机构分布在所述门框的两个相对侧上。
在一些实施例中,该毫米波安检设备还包括:
数据处理装置,所述数据处理装置分别与所述毫米波收发模块无线连接或有线连接以接收来自所述毫米波收发模块的扫描数据并生成毫米波全息图像;以及
显示装置,所述显示装置与所述数据处理装置相连接,用于接收和显示来自数据处理装置的毫米波全息图像。
在一些实施例中,该毫米波安检设备还包括隔离装置,所述隔离装置设置在所述门装置的所述出口侧处,所述隔离装置与所述控制装置连接,以在所述控制装置的控制下开启或关闭。
根据本公开上述各种实施例所述的毫米波安检设备通过能够分别向门装置的进口侧和出口侧发送和接收毫米波信号的毫米波收发天线阵列,以使得在被检对象通过过程中完成正反两面的扫描,且无需被检对象转换角度,因而提高了通过率,且成本较低。此外,该毫米波安检设备采用门型结构,占地面积远小于现有的毫米波安检设备。
附图说明
图1是根据本公开的一种示例性实施例的毫米波安检设备的结构示意图;
图2是根据本公开的一种示例性实施例的毫米波收发模块的工作原理图;
图3是根据本公开的另一示例性实施例的毫米波安检设备的结构示意图;
图4是利用根据本公开的毫米波安检设备对站立在门装置的进口侧的被检对象进行第一面扫描的立体图;
图5是利用根据本公开的毫米波安检设备对被检对象进行第一面(正面)扫描之后门装置开启的状态示意图;
图6是被检对象通过毫米波安检设备的门装置的状态示意图;
图7是利用根据本公开的毫米波安检设备对站立在门装置的出口侧的被检对象进行第二面(背面)扫描的立体示意图;
图8是根据本公开的另一示例性实施例的毫米波安检设备的毫米波收发模块的结构示意图;
图9是根据本公开的再一示例性实施例的毫米波安检设备的结构示意图,其中该毫米波安检设备包括隔离装置;以及
图10是根据本公开的一示例性实施例的人体或物品检查方法的流程图。
具体实施方式
虽然将参照含有本公开的较佳实施例的附图充分描述本公开,但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的公开,同时获得本公开的技术效果。因此,须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示,且其内容不在于限制本公开所描述的示例性实施例。
另外,在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本公开的总体上的发明构思,提供了一种毫米波安检设备,包括门装置,所述门装置包括层叠布置的第一门体和第二门体,所述第一门体和所述第二门体均由毫米波能够穿透的材料制成;毫米波成像系统,所述毫米波成像系统包括设置在所述第一门体和所述第二门体之间的毫米波收发模块,所述毫米波收发模块包括分别向所述门装置的进口侧和出口侧发送和接收毫米波信号的毫米波收发天线阵列;以及线性驱动装置,所述毫米波收发模块连接至所述线性驱动装置从而能够在所述线性驱动装置的驱动下在所述第一门体和所述第二门体之间相对于所述门装置移动,以对位于所述进口侧的被检对象的第一面和位于所述出口侧的所述被检对象的与所述第一面相反的第二面进行扫描。
图1示出了根据本公开的一个示例性实施例的毫米波安检设备100的结构示意图。如图1所示,该毫米波安检设备100包括门装置10、毫米波收发模块20和线性驱动装置30,其中,门装置10包括层叠布置的第一门体和第二门体,第一门体和第二门体均由毫米波能够穿透的材料制成,例如聚四氟乙烯、聚乙烯等;毫米波收发模块20设置在第一门体和第二门体之间,并包括分别向门装置10的进口侧和出口侧发送和接收毫米波信号的毫米波收发天线阵列29。该毫米波收发模块20连接至线性驱动装置30从而能够在线性驱动装置30的带动下在第一门体和第二门体之间相对于门装置10沿竖直方向移动。当被检对象200位于门装置10的进口侧时,门装置10关闭,首先通过毫米波收发模块20向门装置10的进口侧发送和接收毫米波信号,并通过毫米波收发模块20的竖直方向的移动(例如由上到下)来对被检对象200的第一面(例如正面)进行扫描;当第一面扫描结束后,门装置10打开形成通道以使被检对象200通过门装置10,当被检对象200通过门装置10后,门装置10关闭,然后通过毫米波收发模块20向门装置10的出口侧发送和接收毫米波信号,并通过毫米波收发模块20的竖直方向的移动(例如由下到上)来对被检对象200的第二面(例如背面)进行扫描,这些实现了对被检对象200的第一面以及与第一面相反的第二面的扫描成像,在整个扫描过程中无需被检对象200转身,从而提高了通过率。此外,该毫米波安检设备100采用门型结构,占地面积远小于现有的毫米波安检设备。
如图2所示,在一种示例性实施例中,毫米波收发模块20包括毫米波发射源21、毫米波本振源22、第一功分器23和第二功分器24、第一混频器25和第二混频器26、I/Q解调器27、切换开关28及毫米波收发天线阵列29。毫米波发射源21产生毫米波信号,第一功分器23与毫米波发射源21连接并将该毫米波发射源21发出的毫米波信号分为两路,一路毫米波信号输出到毫米波收发天线阵列29中的发射天线阵列,毫米波本振源22通过第二功分器24输出的一路毫米波信号与第一功分器23输出的另一路毫米波信号通过第一混频器25进行混频,以形成参考信号;毫米波本振源22通过第二功分器24分出的另一部毫米波信号与毫米波收发天线阵列29的接收天线阵列接收到的毫米波信号通过第二混频器26进行混频,以形成测量信号;测量信号和参考信号通过I/Q解调器27进行解调,以生成毫米波全息数据。
如图1和图2所示,在一种示例性实施例中,毫米波收发天线阵列29采用双面排布的毫米波收发天线阵列,包括用于向门装置10的进口侧发送和接收毫米波信号的第一毫米波收发天线子阵列29-1和用于向门装置10的出口侧发送和接收毫米波信号的第二毫米波收发天线子阵列29-2,以及用于切换到第一毫米波收发天线子阵列29-1或第二毫米波收发天线子阵列29-2的切换开关28,也就是说,切换开关28可以实现在第一毫米波收发天线子阵列29-1中的多个收发单元之间进行切换,并实现在第二毫米波收发天线子阵列29-2中的多个收发单元之间进行切换,以及在第一毫米波收发天线子阵列29-1中的多个收发单元和第二毫米波收发天线子阵列29-2中的多个收发单元之间进行切换。通过切换开关28快速切换第一毫米波收发天线子阵列29-1或第二毫米波收发天线子阵列29-2,可以同时对站立在门装置10的进口侧和出口侧的两个被检对象201、202进行检测。在该实施例中,数据处理模块50分别与第一毫米波收发天线子阵列29-1或第二毫米波收发天线子阵列29-2无线连接或有线连接以分别接收来自第一毫米波收发天线子阵列29-1或第二毫米波收发天线子阵列29-2的扫描数据并分别生成毫米波全息图像。
如图1所示,在一种示例性实施例中,第一毫米波收发天线子阵列29-1和第二毫米波收发天线子阵列29-2采用水平方向排布的线性阵列,毫米波收发模块20相对于门装置10竖直地移动。然而需要说明的是,本领域的技术人员应当理解,在本公开的其他一些实施例中,第一毫米波收发天线子阵列29-1和第二毫米波收发天线子阵列29-2也可以采用竖直方向排布的线性阵列,此时毫米波收发模块20可以相对于门装置10水平地移动。此外,需要说明的是,第一毫米波收发天线子阵列29-1和第二毫米波收发天线子阵列29-2也可以采用面阵列,例如包括但不限于长方形的面阵列。
如图1所示,在一种示例性实施例中,该毫米波安检设备100还包括控制装置40,该控制装置40用于生成控制信号并将控制信号发送给线性驱动装置30以使线性驱动装置30驱动毫米波收发模块20移动。
如图1、图3至图5所示,在一种示例性实施例中,门装置10采用自动屏蔽式,其中第一门体和第二门体分别包括门框11和滑动门板12、13(14、15),滑动门板12、13(14、15)能够相对于门框11滑动,在这里,第一门体的门框和第二门体的门框是一体的。此外,该门装置10还包括滑动门板驱动装置(未示出),该滑动门板驱动装置与控制装置40连接,并适用于在控制装置40的控制下驱动滑动门板12、13、14、15滑动。
如图1、图3至图5所示,在一种示例性实施例中,滑动门板12、13(14、15)包括第一滑动门板12(15)和第二滑动门板13(14),第一滑动门板12(15)和第二滑动门板13(14)能够相对于门框11沿相反方向滑动,以进一步缩短门的开启和关闭时间,从而提高安检效率。
如图1和图3所示,在一种示例性实施例中,线性驱动装置30包括线性传动机构和驱动机构,其中线性传动机构包括与门装置10转动式连接的从动轮32以及传送带33(例如齿形带),毫米波收发模块20与传送带33连接,以在传送带33的带动下进行移动,门框11上设置有适用于容纳线性传动机构的容纳槽111,该容纳槽111位于第一门体和第二门体之间。驱动机构31(例如减速电机)适用于驱动线性传动机构的传送带33移动,驱动机构31与控制装置40连接,以在控制装置40的控制下驱动毫米波收发模块20运动。需要说明的是,本领域的技术人员应当理解,在本公开的其它一些实施例中,线性驱动装置30也可以采用其它的形式,例如线性致动器,活塞缸等。
如图1所示,在一种示例性实施例中,该毫米波安检设备100还可以包括数据处理装置50。数据处理装置50与毫米波收发模块20无线连接或有线连接(例如通过导线)以接收来自毫米波收发模块20的扫描数据并由图像重建算法生成高分辨率的毫米波全息图像,并采用自动识别算法对毫米波图像进行可疑物的自动识别。该毫米波安检设备100还可以包括显示装置60。显示装置60与数据处理装置50相连接,用于接收和显示来自数据处理装置50的毫米波全息图像。需要说明的是,在一种示例性实施例中,控制装置40可以与数据处理装置50集成在一起。
如图9所示,在一种示例性实施例中,该毫米波安检设备100还包括设置在门装置10的出口侧处的隔离装置70,该隔离装置70与控制装置40连接,以在控制装置40的控制下开启或关闭。这样,当毫米波安检设备100完成对被检对象200的检测后,若被检对象200未携带嫌疑物则打开隔离装置,若被检对象200携带嫌疑物则隔离装置保持关闭,以对被检对象200进行拦截,同时发出报警。
需要说明的是,虽然在该实施例中,毫米波收发模块20的毫米波收发天线阵列29呈双面排布,然而需要说明的是,本领域的技术人员应当理解,在本公开的其他一些实施例中,也可以采用两个背对紧邻放置的毫米波收发模块:第一毫米波收发模块20和第二毫米波收发模块20’(如图9所示),其中第一毫米波收发模块20包括向门装置10的进口侧发送和接收毫米波信号的第一毫米波收发天线阵列;第二毫米波收发模块包括向门装置10的出口侧发送和接收毫米波信号的第二毫米波收发天线阵列。由于采用了两个毫米波收发模块,因此可以同时对站立在门装置10的进口侧和出口侧的两个被检对象201、202进行检测。在该实施例中,数据处理模块50分别与第一毫米波收发模块20和第二毫米波收发模块20’无线连接或有线连接以分别接收来自第一毫米波收发模块20和第二毫米波收发模块20’的扫描数据并分别生成毫米波全息图像。
本公开还提供了一种利用毫米波安检设备对人体或物品进行检查的方法,如图10所示,该方法包括:
S1:使所述人体或物品处于门装置的进口侧,并将毫米波收发模块置于扫描起始位置;
S2:借助于线性驱动装置驱动所述毫米波收发模块从所述扫描起始位置水平或竖直地连续地或断续地移动至扫描终止位置以完成对所述人体或物品的第一面扫描;
S3:在扫描过程中或扫描结束后,将毫米波收发模块在扫描过程中采集到的数据发送给数据处理装置;
S4:第一面扫描完成后,所述门装置的第一门体和第二门体打开,所述人体或物品通过所述门装置到达所述门装置的出口侧;
S5:借助于所述线性驱动装置驱动所述毫米波收发模块从所述扫描终止位置水平或竖直地连续地或断续地移动至其扫描起始位置以完成对位于所述出口侧的所述人体或物品的与所述第一面相反的第二面扫描;
S6:利用数据处理装置对来自所述毫米波收发模块的数据进行处理,生成所述人体或物品的毫米波全息图像。
在一种示例性实施例中,在步骤S2中,在毫米波收发模块20、20’从扫描起始位置移动到扫描终止位置的过程中,通过第一毫米波收发模块20完成对位于进口侧的第二人体或物品202的第一面扫描,同时通过第二毫米波收发模块20’完成对位于出口侧的第一人体或物品201的第二面扫描,如图9所示。
在步骤S5中,在毫米波收发模块20、20’从扫描终止位置移回到扫描起始位置的过程中,通过第一毫米波收发模块20完成对位于进口侧的另一人体或物品的第一面扫描,同时通过第二毫米波收发模块20’完成对位于出口侧的第二人体或物品202的第二面扫描。
在一种示例性实施例中,上述方法还可以可选地包括在生成人体或物品的毫米波全息图像之后,对人体或物品是否带有嫌疑物以及嫌疑物的位置进行自动识别并将结果输出的步骤。这有助于快速地判别嫌疑物和防范安全风险,这在机场、海关等需要快速判定安全风险的应用中尤其有益。
在一种示例性实施例中,上述方法还可以可选地包括当识别出人体或物品携带嫌疑物时,隔离装置70保持关闭,否则开启隔离装置70的步骤。
本领域的技术人员可以理解,上面所描述的实施例都是示例性的,并且本领域的技术人员可以对其进行改进,各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
在详细说明本公开的较佳实施例之后,熟悉本领域的技术人员可清楚的了解,在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变,且本公开亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。
Claims (12)
1.一种毫米波安检设备,其特征在于,包括
门装置,所述门装置包括层叠布置的第一门体和第二门体,所述第一门体和所述第二门体均由毫米波能够穿透的材料制成;
毫米波收发模块,所述毫米波收发模块设置在所述第一门体和所述第二门体之间,并包括分别向所述门装置的进口侧和出口侧发送和接收毫米波信号的毫米波收发天线阵列;以及
线性驱动装置,所述毫米波收发模块连接至所述线性驱动装置从而能够在所述线性驱动装置的驱动下在所述第一门体和所述第二门体之间相对于所述门装置水平或竖直地移动,以对位于所述进口侧的被检对象的第一面和位于所述出口侧的所述被检对象的与所述第一面相反的第二面进行扫描。
2.根据权利要求1所述的毫米波安检设备,其中,所述毫米波收发模块包括:
第一毫米波收发模块,所述第一毫米波收发模块包括向所述门装置的进口侧发送和接收毫米波信号的第一毫米波收发天线阵列;以及
第二毫米波收发模块,所述第二毫米波收发模块包括向所述门装置的出口侧发送和接收毫米波信号的第二毫米波收发天线阵列。
3.根据权利要求1所述的毫米波安检设备,其中,所述毫米波收发天线阵列包括用于向所述门装置的进口侧发送和接收毫米波信号的第一毫米波收发天线子阵列、用于向所述门装置的出口侧发送和接收毫米波信号的第二毫米波收发天线子阵列,以及用于切换所述第一毫米波收发天线子阵列和所述第二毫米波收发天线子阵列的切换开关。
4.根据权利要求1所述的毫米波安检设备,其中,所述毫米波收发天线阵列采用水平方向排布的线性阵列,所述毫米波收发模块相对于所述门装置竖直地移动。
5.根据权利要求1所述的毫米波安检设备,其中,所述毫米波收发天线阵列采用竖直方向排布的线性阵列,所述毫米波收发模块相对于所述门装置水平地移动。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的毫米波安检设备,其中,还包括控制装置,所述控制装置用于生成控制信号并将所述控制信号发送给所述线性驱动装置以使所述线性驱动装置驱动所述毫米波收发模块移动。
7.根据权利要求6所述的毫米波安检设备,其中,所述第一门体和第二门体分别包括:
门框;
滑动门板,所述滑动门板能够相对于所述门框滑动;
滑动门板驱动装置,所述滑动门板驱动装置与所述控制装置连接,并适用于在所述控制装置的控制下驱动所述滑动门板滑动。
8.根据权利要求7所述的毫米波安检设备,其中,所述滑动门板包括第一滑动门板和第二滑动门板,所述第一滑动门板和第二滑动门板能够相对于所述门框沿相反方向滑动。
9.根据权利要求7所述的毫米波安检设备,其中,所述线性驱动装置包括:
线性传动机构,所述线性传动机构包括与所述门装置转动式连接的从动轮以及传送带,所述毫米波收发模块与所述传送带连接,所述门框上设置有适用于容纳所述线性传动机构的容纳槽;以及
驱动机构,所述驱动机构用于驱动所述线性传动机构的传送带移动,所述驱动机构与所述控制装置连接。
10.根据权利要求9所述的毫米波安检设备,其中,所述线性传动机构的数量为两个,两个所述线性传动机构分布在所述门框的两个相对侧上。
11.根据权利要求6所述的毫米波安检设备,其中,还包括:
数据处理装置,所述数据处理装置分别与所述毫米波收发模块无线连接或有线连接以接收来自所述毫米波收发模块的扫描数据并生成毫米波全息图像;以及
显示装置,所述显示装置与所述数据处理装置相连接,用于接收和显示来自数据处理装置的毫米波全息图像。
12.根据权利要求11所述的毫米波安检设备,其中,还包括隔离装置,所述隔离装置设置在所述门装置的所述出口侧处,所述隔离装置与所述控制装置连接,以在所述控制装置的控制下开启或关闭。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111505630A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-07 | 安徽建筑大学 | 一种滚动式快速、低成本人体安检设备及安检方法 |
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2018
- 2018-12-28 CN CN201822244526.0U patent/CN209879019U/zh active Active
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CN111505630A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-07 | 安徽建筑大学 | 一种滚动式快速、低成本人体安检设备及安检方法 |
CN111505630B (zh) * | 2020-05-09 | 2022-06-10 | 安徽建筑大学 | 一种基于滚动式快速、低成本人体安检设备的安检方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |