一种全极化毫米波/太赫兹探测计、包括其在内的图像识别装置及其方法制造方法及图纸

本申请提供了一种全极化毫米波/太赫兹探测计，包括：接收天线，被配置为接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；极化分离器，被配置为将所接收的毫米波/太赫兹波信号进行极化分离，形成水平极化信号和垂直极化信号；水平通道部和垂直通道部，其中每个通道部包括：混频器，被配置为对应地将所述水平极化信号或所述垂直极化信号与本振信号进行混频；中频滤波放大部，被配置为对混频所得信号进行低噪声放大、滤波、功率放大；以及复相关器，被配置为根据中频滤波放大后的信号进行复相关运算，并输出水平极化信号、垂直极化信号以及复相关运算信号。

A fully polarized millimeter wave/terahertz detector, an image recognition device including the detector and its method

This application provides a fully polarized millimeter wave/terahertz detector, including: a receiving antenna configured to receive millimeter wave/terahertz wave signals from the subject under examination; a polarization separator configured to polarize the received millimeter wave/terahertz wave signals to form a horizontal polarization signal and a vertical polarization signal; a horizontal channel section and a vertical channel section, each of them. The channel section includes: a mixer, which is configured to mix the horizontal polarization signal or the vertical polarization signal with the local oscillator signal correspondingly; an intermediate frequency filter amplifier, which is configured to amplify, filter and amplify the low noise of the mixing signal; and a complex correlator, which is configured to perform complex correlation operation and output the level according to the signal amplified by the intermediate frequency filter. Polarization signal, vertical polarization signal and complex correlation operation signal.

【技术实现步骤摘要】
一种全极化毫米波/太赫兹探测计、包括其在内的图像识别装置及其方法
本专利技术涉及安检仪图像识别领域，更具体地说，本专利技术涉及一种全极化毫米波/太赫兹辐射探测计、应用该全极化毫米波/太赫兹辐射探测计进行图像识别的安检仪成像装置以及方法。
技术介绍
在基于焦平面成像的毫米波/太赫兹成像安检装置中，通常采用直接探测辐射计或者超外差间接探测辐射计来对人体及其携带的隐匿物进行安检。但是，由于现有的这两种辐射计上使用的角锥喇叭天线的原因，都只能探测单一的极化信息。由于人体及其携带的隐匿物的辐射特性具有比较复杂的极化特性，与人体/物体的几何结构以及内部媒质的介电常数和温度的空间分布状况都有关系，因此如果采用单一的极化辐射计来进行探测，则不同隐匿物的大量极化信息将会丢失，并且对于物体辐射的频谱的接收效率最大只有50％，由此造成安检时不能精确地识别出隐匿物。此外，由于目前的全极化辐射计中的低噪声放大器适用于探测200GHz的辐射的限制，因此，当毫米波/太赫兹波的频率大于200GHz时，不能对物体进行精确成像和识别。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种全极化毫米波/太赫兹探测计，可以包括：接收天线，可以被配置为接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；极化分离器，可以被配置为将所接收的毫米波/太赫兹波信号进行极化分离，形成水平极化信号和垂直极化信号；水平通道部和垂直通道部，其中每个通道部包括：混频器，可以被配置为对应地将所述水平极化信号或所述垂直极化信号与本振信号进行混频；中频滤波放大部，可以被配置为对混频所得信号进行低噪声放大、滤波、功率放大；以及复相关器，可以被配置为根据经低噪声放大、滤波、功率放大后得到的信号进行复相关运算，并输出水平极化信号、垂直极化信号以及复相关运算信号。根据第一方面，中频滤波放大部可以包括中频低噪声放大器，其可以被配置为对混频所得信号进行中频低噪声放大。根据第一方面，中频滤波放大部可以包括中频滤波器，其可以被配置为对经低噪声放大后的信号进行中频滤波。根据第一方面，中频滤波放大部还可以包括中频功率放大器，其可以被配置为对中频滤波后的信号进行中频功率放大。根据第一方面，其中，所述复相关运算信号可以包括左旋圆极化信号和右旋圆极化信号。根据本申请的第二方面，提供了一种全极化毫米波/太赫兹探测方法，所述方法可以包括如下步骤：接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；将所接收的毫米波/太赫兹波信号进行极化分离，形成水平极化信号和垂直极化信号；对应地将所述水平极化信号或所述垂直极化信号与本振信号进行混频；混频后的信号进行中频滤波放大；以及根据中频滤波放大后的信号进行复相关运算，并输出水平极化信号、垂直极化信号以及复相关运算信号。根据第二方面，其中，所述对混频所得信号进行中频滤波放大可以包括：对所述混频后的信号进行中频低噪声放大。根据第二方面，其中，所述对混频所得信号进行中频滤波放大还可以包括：对中频低噪声放大后的信号进行中频滤波。根据第二方面，其中，所述对混频所得信号进行中频滤波放大还可以包括：对中频滤波后的信号进行中频功率放大。根据第二方面，其中，所述复相关运算信号可以包括左旋圆极化信号和右旋圆极化信号。根据本申请的第三方面，提供了一种图像识别装置，可以包括：聚焦透镜，被配置为接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；根据第一方面所述的全极化毫米波/太赫兹探测计，被配置为全极化所述毫米波/太赫兹波信号，获得水平极化信号、垂直极化信号、以及复相关运算信号；信号处理器，被配置为根据所述水平极化信号、所述垂直极化信号、以及所述复相关运算信号形成融合图像；神经网络识别器，被配置为：连续根据所述融合图像进行训练学习，获得不断更新的训练模型；以及基于所述训练模型进行图像识别；以及图像显示器，被配置为显示所识别出的图像。根据第三方面，所述信号处理器还可以被配置为：基于所述水平极化信号、所述垂直极化信号、以及所述复相关运算信号成像出多个图像；确定所述多个图像是否是完整的图像，其中，如果所述多个图像是完整的图像，则所述信号处理器将所述图像融合为融合图像；以及如果所述多个图像不是完整的图像，则所述信号处理器丢弃该组图像。根据第三方面，所述神经网络识别器可以被配置为基于所述多个图像以及所述融合图像不断进行训练学习。根据第三方面，其中，基于所述训练模型进行图像识别可以包括：如果所述融合图像与所述训练模型的匹配程度大于第一阈值，则认为所述融合图像被识别；如果所述融合图像与所述训练模型的匹配程度小于或等于第一阈值，则认为所述融合图像不能被识别，则丢弃该组图像。根据第三方面，其中，当所述融合图像与所述训练模型的匹配程度小于或等于第一阈值时，所述信号处理器基于下一组水平极化信号、垂直极化信号和复相关运算信号进行识别，直至这样的识别处理连续执行的次数大于第二阈值为止。根据第三方面，其中，所述第一阈值可以为90％。根据第三方面，其中，所述第二阈值可以为50。根据第三方面，其中，当所述识别处理连续执行次数大于所述第二阈值时，检查所述全极化辐射阵列是否故障或受到强干扰。根据本申请的第四方面，提供了一种图像识别方法，可以包括以下步骤：聚焦投射来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；全极化所述毫米波/太赫兹波信号，获得水平极化信号、垂直极化信号、以及复相关运算信号；信号处理器，被配置为根据所述水平极化信号、所述垂直极化信号、以及所述复相关运算信号形成融合图像；神经网络识别器，被配置为：连续根据所述融合图像进行训练学习，获得不断更新的训练模型；以及基于所述训练模型进行图像识别；以及，图像显示器，被配置为显示所识别出的图像。根据第四方面，所述方法还可以包括：基于所述水平极化信号、所述垂直极化信号、以及所述复相关运算信号成像出多个图像；确定所述多个图像是否是完整的图像，其中，如果所述多个图像是完整的图像，则所述信号处理器将所述图像融合为融合图像；以及如果所述多个图像不是完整的图像，则所述信号处理器丢弃该组图像。根据第四方面，所述方法还可以包括：基于所述多个图像以及所述融合图像不断进行训练学习。根据第四方面，其中，基于所述训练模型进行图像识别可以包括：如果所述融合图像与所述训练模型的匹配程度大于第一阈值，则认为所述融合图像被识别；如果所述融合图像与所述训练模型的匹配程度小于或等于第一阈值，则认为所述融合图像不能被识别，则丢弃该组图像。根据第四方面，其中，当所述融合图像与所述训练模型的匹配程度小于或等于第一阈值时，基于下一组水平极化信号、垂直极化信号、以及复相关运算信号进行识别，直至这样的识别处理连续执行的次数大于第二阈值为止。根据第四方面，其中，所述第一阈值可以为90％。根据第四方面，其中，所述第二阈值可以为50。根据第四方面，其中，当所述识别处理连续执行的次数大于所述第二阈值时，检查全极化所述毫米波/太赫兹波时是否出现故障或受到干扰。根据本申请的第五方面，提供了一种计算机程序产品，能够从通信网络下载和/或记录在能够由计算机读取的介质上和/或能够由处理器执行，所述计算机程序产品包括用于实现根据第二方面或第四方面所述的方法的程序代码指令。根据本申请的第五方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质，包括记录在其上且能够由处理器运行的计算机程序产品，所述计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全极化毫米波/太赫兹探测计，包括：接收天线，被配置为接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；极化分离器，被配置为将所接收的毫米波/太赫兹波信号进行极化分离，形成水平极化信号和垂直极化信号；水平通道部和垂直通道部，其中每个通道部包括：混频器，被配置为对应地将所述水平极化信号或所述垂直极化信号与本振信号进行混频；中频滤波放大部，被配置为对混频所得信号进行低噪声放大、滤波、功率放大；以及复相关器，被配置为根据经低噪声放大、滤波、功率放大而得到的信号进行复相关运算，并输出水平极化信号、垂直极化信号以及复相关运算信号。

【技术特征摘要】
1.一种全极化毫米波/太赫兹探测计，包括：接收天线，被配置为接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；极化分离器，被配置为将所接收的毫米波/太赫兹波信号进行极化分离，形成水平极化信号和垂直极化信号；水平通道部和垂直通道部，其中每个通道部包括：混频器，被配置为对应地将所述水平极化信号或所述垂直极化信号与本振信号进行混频；中频滤波放大部，被配置为对混频所得信号进行低噪声放大、滤波、功率放大；以及复相关器，被配置为根据经低噪声放大、滤波、功率放大而得到的信号进行复相关运算，并输出水平极化信号、垂直极化信号以及复相关运算信号。2.根据权利要求1所述的全极化毫米波/太赫兹探测计，所述中频滤波放大部包括：中频低噪声放大器，被配置为对混频所得信号进行中频低噪声放大。3.根据权利要求2所述的全极化毫米波/太赫兹探测计，所述中频滤波放大部还包括：中频滤波器，被配置为对经低噪声放大后的信号进行中频滤波。4.根据权利要求3所述的全极化毫米波/太赫兹探测计，所述中频滤波放大部还包括：中频功率放大器，被配置为对中频滤波后的信号进行中频功率放大。5.根据权利要求1所述的全极化毫米波/太赫兹探测计，其中，所述复相关运算信号包括左旋圆极化信号和右旋圆极化信号。6.一种全极化毫米波/太赫兹探测方法，所述方法包括如下步骤：接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；将所接收的毫米波/太赫兹波信号进行极化分离，形成水平极化信号和垂直极化信号；对应地将所述水平极化信号或所述垂直极化信号与本振信号进行混频；对混频所得信号的信号进行中频滤波放大；以及根据中频滤波放大后的信号进行复相关运算，并输出水平极化信号、垂直极化信号以及复相关运算信号。7.根据权利要求6所述的全极化毫米波/太赫兹探测方法，其中，所述对混频所得信号进行中频滤波放大包括：对混频所得信号进行中频低噪声放大。8.根据权利要求7所述的全极化毫米波/太赫兹探测方法，所述对混频所得信号进行中频滤波放大还包括：对中频低噪声放大后的信号进行中频滤波。9.根据权利要求8所述的全极化毫米波/太赫兹探测方法，所述对混频所得信号进行中频滤波放大包括还包括：对中频滤波后的信号进行中频功率放大。10.根据权利要求6所述的全极化毫米波/太赫兹探测方法，其中，所述复相关运算信号包括左旋圆极化信号和右旋圆极化信号。11.一种图像识别装置，包括：聚焦透镜，被配置为接收来自被检对象的毫米波/太赫兹波信号；根据权利要求1-5中任一项所述的全极化毫米波/太赫兹探测计，被配置为全极化所述毫米波/太赫兹波信号，获得水平极化信号、垂直极化信号、以及复相关运算信号；信号处理器，被配置为根据所述水平极化信号、所述垂直极化信号、以及所述复相关运算信号形成融合图像；神经网络识别器，被配置为：连续根据所述融合图像进行训练学习，获得不断更新的训练模型；以及基于所述训练模型进行图像识别；以及图像显示器，被配置为显示所识别出的图像。12.根据权利要求11所述的图像识别装置，所述信号处理器还被配置为：基于所述水平极化信号、所述垂直极化信号、以及所述复相关运算信号成像出多个图像；确定所述多个图像是否是完整的图像，其中，如果所述多个图像是完整的图像，则所述信号处理器将所述图像融合为融合图像；以及如果所述多个图像不是完整的图像，则所述信号处理器丢弃该组图像。13.根据权利要求12所述的图像识...

【专利技术属性】
技术研发人员：游燕，赵自然，马旭明，
申请(专利权)人：清华大学，同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11