一种被动式毫米波成像安检设备制造技术

本发明专利技术公开了一种被动式毫米波成像安检设备，包括：一维焦面阵（1）、反射板（3）、显控分系统（4）、信号处理机（5）、内定标组合（6）、反射板转动机构（7）、介质面板（8）、机架（9）、检测台（11）、椭球反射面（2）和外定标组合（10）。椭球反射面（2）把人体辐射的电磁波聚焦，一维焦面阵（1）把聚焦后的电磁波转化为电压信号，信号处理机（5）采集电压信号并送给显控分系统（4），显控分系统（4）处理后输出二维灰度图。采用内定标组合（6）与外定标组合（10）进行联合定标，提高图像质量。可以检测金属、非金属违禁物品。本发明专利技术具有系统损耗小、灵敏度高、可靠性高、成本低、重量轻等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种被动式晕米波成像安检设备
本专利技术涉及一种安检设备，特别是一种被动式毫米波成像安检设备。
技术介绍
目前的被动式毫米波成像安检设备包括:焦面阵、反射板、显控分系统、信号处理机、内定标组合、反射板转动机构、介质面板、机架、聚焦元件、检测台。焦面阵采用面阵或线阵，其焦平面的元件主要采用直接检波式辐射计和超外差式辐射计，前者不需要本振，体积重量小易于组阵，带宽较宽，温度灵敏度较高，但对辐射计中的检波器件灵敏度要求较高。后者工程实现简单，但带宽一般不易做大，温度灵敏度较差，需要本振信号，不易组阵。一般采用透镜作为聚焦元件，透镜多选用介质材料，如:聚四氟乙烯，介质材料强度较小，适合小口径、分辨率要求不高的系统。系统分辨率要求较高时，由于透镜口径增加、厚度增加，造成插损变大、系统温度分辨率下降、成本升高。大口径介质透镜的重量达到上百公斤，由这类材料一般强度不大，在工程应用中会产生透镜的形变，造成性能下降甚至失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种被动式毫米波成像安检设备，解决大口径介质透镜插损大、结构变形，性能下降甚至失效的问题。 一种被动式毫米波成像安检设备，包括:一维焦面阵、反射板、显控分系统、信号处理机、内定标组合、反射板转动机构、介质面板、机架和检测台，还包括:椭球反射面和外定标组合。所述的一维焦面阵，包括:接收天线和辐射计。所述的内定标组合，包括:常温定标源、高温定标源、转动电机和机械连接件。所述的常温定标源，包括:吸波材料A、金属结构A和温度传感器A。所述的高温定标源，包括:吸波材料B、金属结构B、加热器和温度传感器B。所述的外定标组合，包括:结构架和吸波材料C。所述的显控分系统，包括:图像处理模块、系统控制模块和人机交互模块。 图像处理模块的功能是完成图像数据的滤波、图像非线性增强和图像分割。系统控制模块的功能是完成与信号处理机的通讯，实现对反射板转动机构、内定标组合的控制及接收信号处理机回送的数据。人机交互模块的功能是提供人机交互界面，便于操作人员使用。 外定标组合置于介质面板一侧的正前方。检测台置于外定标组合的结构架上，介质面板置于机架上并通过紧固件连接，反射板置于反射板转动机构上并通过紧固件连接，反射板转动机构的控制接口与信号处理机的控制接口连接。椭球反射面置于机架底部并通过紧固件连接。一维焦面阵置于机架上并通过紧固件连接，一维焦面阵的输出接口与信号处理机的数据输入接口连接。内定标组合的控制接口与信号处理机的控制接口连接。温度传感器A数据接口、温度传感器B数据接口均与信号处理机的温度数据采集接口连接。信号处理机的通信接口与电脑主机的通信接口连接。常温定标源和高温定标源分别置于机械连接件的两端，转动电机置于机架上。吸波材料A粘贴在金属结构A的内表面，温度传感器A粘贴在吸波材料A的表面。吸波材料B粘贴在金属结构B的内表面，温度传感器B粘贴在吸波材料B的表面，加热器置于金属结构B的外表面并通过紧固件连接。吸波材料C粘贴在结构架上。 —维焦面阵的接收天线分上下两排放置，单元间距为D1，计算公式见式(I )，两排接收天线间距为D3，两排接收天线水平错位距离D2。D1=2D2=2D3。接收天线的中心分布在以椭球反射面中心为原点，fi为半径的圆上。A为椭球反射面的像方焦距，即椭球反射面中心与一维焦面阵中心的距离。辐射计、接收天线的个数为N，N的计算公式见式(2)，N取整数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种被动式毫米波成像安检设备，包括：一维焦面阵（1）、反射板（3）、显控分系统（4）、信号处理机（5）、内定标组合（6）、反射板转动机构（7）、介质面板（8）、机架（9）和检测台（11），其特征在于还包括：椭球反射面（2）和外定标组合（10）；所述的一维焦面阵（1），包括：接收天线（1‑1‑i）和辐射计（1‑2‑i）；所述的内定标组合（6），包括：常温定标源（6‑3）、高温定标源（6‑4）、转动电机（6‑1）和机械连接件（6‑2）；所述的常温定标源（6‑3），包括：吸波材料A（6‑9）、金属结构A（6‑10）和温度传感器A（6‑11）；所述的高温定标源（6‑4），包括：吸波材料B（6‑5）、金属结构B（6‑6）、加热器（6‑7）和温度传感器B（6‑8）；所述的外定标组合（10），包括：结构架（10‑1）和吸波材料C（10‑2）；所述的显控分系统（4），包括：图像处理模块（4‑1）、系统控制模块（4‑2）和人机交互模块（4‑3）；图像处理模块（4‑1）的功能是完成图像数据的滤波、图像非线性增强和图像分割；系统控制模块（4‑2）的功能是完成与信号处理机（5）的通讯，实现对反射板转动机构（7）、内定标组合（6）的控制及接收信号处理机（5）回送的数据；人机交互模块（4‑3）的功能是提供人机交互界面，便于操作人员使用；外定标组合（10）置于介质面板（8）一侧的正前方；检测台（11）置于外定标组合（10）的结构架（10‑1）上，介质面板（8）置于机架（9）上并通过紧固件连接，反射板（3）置于反射板转动机构（7）上并通过紧固件连接，反射板转动机构（7）的控制接口与信号处理机（5）的控制接口连接；椭球反射面（2）置于机架（9）底部并通过紧固件连接；一维焦面阵（1）置于机架（9）上并通过紧固件连接，一维焦面阵（1）的输出接口与信号处理机（5）的数据输入接口连接；内定标组合（6）的控制接口与信号处理机（5）的控制接口连接；温度传感器A（6‑11）数据接口、温度传感器B（6‑8）数据接口均与信号处理机（5）的温度数据采集接口连接；信号处理机（5）的通信接口与电脑主机的通信接口连接；常温定标源（6‑3）和高温定标源（6‑4）分别置于机械连接件（6‑2）的两端，转动电机（6‑1）置于机架（9）上；吸波材料A（6‑9）粘贴在金属结构A（6‑10）的内表面，温度传感器A（6‑11）粘贴在吸波材料A（6‑9）的表面；吸波材料B（6‑5）粘贴在金属结构B（6‑6）的内表面，温度传感器B（6‑8）粘贴在吸波材料B（6‑5）的表面，加热器（6‑7）置于金属结构B（6‑6）的外表面并通过紧固件连接；吸波材料C（10‑2）粘贴在结构架（10‑1）上；一维焦面阵（1）的接收天线（1‑1‑i）分上下两排放置，单元间距为D1，计算公式见式（1），两排接收天线（1‑1‑i）间距为D3，两排接收天线（1‑1‑i）水平错位距离D2；D1=2D2=2D3；接收天线（1‑1‑i）的中心分布在以椭球反射面（2）中心为原点，fi为半径的圆上；fi为椭球反射面（2）的像方焦距，即椭球反射面（2）中心与一维焦面阵（1）中心的距离；辐射计（1‑2‑i）、接收天线（1‑1‑i）的个数为N，N的计算公式见式（2），N取整数；（1）其中：为中心频率对应的波长；fi为椭球反射面（2）的像方焦距；D为椭球反射面（2）的直径；（2）其中：为中心频率对应的波长；fo为椭球反射面（2）的物方焦距，即椭球反射面（2）中心到反射板（3）中心距离与反射板（3）中心到检测台（11）中心垂线的最近距离之和； L为观测幅宽；针对毫米波安检成像设备的信号流程，人体辐射的电磁波穿过介质面板（8）照射到反射板（3），经反射板（3）后电磁波到达椭球反射面（2），经椭球反射面（2）汇聚后，电磁波在一维焦面阵（1）处聚焦，电磁波经接收天线（1‑1‑i）后进入辐射计（1‑2‑i），辐射计（1‑2‑i）把电磁波转化成电压信号，信号处理机（5）采集电压信号并把其送给图像处理模块（4‑1），图像处理模块（4‑1）对数据进行滤波、图像非线性增强和图像分割后由人机交互模块（4‑3）将图像显示；针对毫米波安检成像设备的工作流程，首先进行内定标工作，常温定标源（6‑3）转动至一维焦面阵（1）顶部，吸波材料A（6‑9）的温度为环境温度，温度范围：‑10°C‑30°C，信号处理机（5）采集一维焦面阵（1）的一组信号V1和温度信息T1，V1为一个数组，长度为N；采集完成后高温定标源（6‑4）转动至一维焦面阵（1）顶部，高温定标源（6‑4）的吸波材料B（6‑5）的温度由加热器（6‑7）控制，工作范围为40°C‑60°C，信号处理机（5）采集一维焦面阵（1）的一组信号V2和温度信息T2，V2为一个数组，长度为N；采集完成后高温定标源（6‑4）移开；信号处理机...

【技术特征摘要】
1.一种被动式毫米波成像安检设备，包括:一维焦面阵(I)、反射板(3)、显控分系统(4)、信号处理机(5)、内定标组合(6)、反射板转动机构(7)、介质面板(8)、机架(9)和检测台(11)，其特征在于还包括:椭球反射面(2)和外定标组合(10);所述的一维焦面阵(1)，包括:接收天线(l-1-1)和辐射计(l-2-1);所述的内定标组合(6)，包括:常温定标源(6-3)、高温定标源(6-4)、转动电机(6-1)和机械连接件(6-2);所述的常温定标源(6-3)，包括:吸波材料A (6-9)、金属结构A (6-10)和温度传感器A (6_11);所述的高温定标源(6_4)，包括:吸波材料B (6-5)、金属结构B (6-6)、加热器(6-7)和温度传感器B (6_8);所述的外定标组合(10)，包括:结构架(10-1)和吸波材料C (10-2);所述的显控分系统(4)，包括:图像处理模块(4-1)、系统控制模块(4-2)和人机交互模块(4-3)； 图像处理模块(4-1)的功能是完成图像数据的滤波、图像非线性增强和图像分割；系统控制模块(4-2)的功能是完成与信号处理机(5)的通讯，实现对反射板转动机构(7)、内定标组合(6)的控制及接收信号处理机(5)回送的数据；人机交互模块(4-3)的功能是提供人机交互界面，便于操作人员使用； 外定标组合(10)置于介质面板(8)—侧的正前方；检测台(11)置于外定标组合(10)的结构架(10-1)上，介质面板(8)置于机架(9)上并通过紧固件连接，反射板(3)置于反射板转动机构(7)上并通过紧固件连接，反射板转动机构(7)的控制接口与信号处理机(5)的控制接口连接；椭球反射面(2)置于机架(9)底部并通过紧固件连接；一维焦面阵(I)置于机架(9)上并通过紧固件连接，一维焦面阵(I)的输出接口与信号处理机(5)的数据输入接口连接；内定标组合(6)的控制接口与信号处理机(5)的控制接口连接；温度传感器A(6-11)数据接口、温度传感器B (6-8)数据接口均与信号处理机(5)的温度数据采集接口连接；信号处理机(5)的通信接口与电脑主机的通信接口连接；常温定标源(6-3)和高温定标源(6-4)分别置于机械连接件(6-2)的两端，转动电机(6-1)置于机架(9)上；吸波材料A(6-9)粘贴在金属结构A (6-10)的内表面，温度传感器A (6-11)粘贴在吸波材料A (6-9)的表面；吸波材料B (6-5)粘贴在金属结构B (6-6)的内表面，温度传感器B (6_8)粘贴在吸波材料B (6-5)的表面,加热器(6-7)置于金属结构B (6-6)的外表面并通过紧固件连接；吸波材料C (10-2)粘贴在结构架(10-1)上； 一维焦面阵(I)的接收天线(l-1-1)分上下两排放置，单元间距为D1，计算公式见式(I )，两排接收天线(l-1-1 )间距为D3,两排接收天线(l-1-1 )水平错位距离D2巩=202=203 ；接收天线(l-1-1)的中心分布在以椭球反射面(2)中心为原点，fi为半径的圆上；fi为椭球反射面(2)的像方焦距，即椭球反射面(2)中心与一维焦面阵(I)中心的距离；辐射计(l-2-1 )、接收天线(l-1-1 )的个数为N，N的计算公式见式(2)，N取整数；其中:Λ为中心频率对应的波长A为椭球反射面(2)的像方焦距；D为椭球反射面(2)的直径;其中:..3为中心频率对应的波长；f。为椭球反射面(2)的物方焦距，即椭球反射面(2)中心到反射板(3)中心距离与反射板(3)中心到检测台(11)中心垂线的最近距离之和；L为观测幅宽； 针对毫米波安检成像设备的信号流程，人体辐射的电磁波穿过介质面板(8)照射到反射板(3)，经反射板(3)后电磁波到达椭球反射面(2)，经椭球反射面(2)汇聚后，电磁波在一维焦面阵(I)处聚焦，电磁波经接收天线(l-1-1)后进入辐射计(l-2-1)，辐射计(l-2-1)把电磁波转化成电压信号，信号处理机(5)采集电压信号并把其送给图像处理模块(4-1)，图像处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵崇辉，辛非非，向巍，李召阳，王楠楠，
申请(专利权)人：北京遥感设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11