一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法，其特征在于，包括以下步骤：发射连续波信号和产生发射参考信号；接收目标回波信号与发射参考信号；分时产生差频信号；差频信号转换为数字信号；完成成像；上传图像。还披露了一种基于微波成像技术的危险品有源探测装置。本发明专利技术可直接照射人体，直接对被检测人进行成像；如发现危险物品，可精确判定是否为危险品，大大提高识别率；先混频后选通的方式，大大降低选通开关的压力，可大幅度降低成本，使得本发明专利技术具备可实施性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法，其特征在于，包括以下步骤：发射连续波信号和产生发射参考信号；接收目标回波信号与发射参考信号；分时产生差频信号；差频信号转换为数字信号；完成成像；上传图像。还披露了一种基于微波成像技术的危险品有源探测装置。本专利技术可直接照射人体，直接对被检测人进行成像；如发现危险物品，可精确判定是否为危险品，大大提高识别率；先混频后选通的方式，大大降低选通开关的压力，可大幅度降低成本，使得本专利技术具备可实施性。【专利说明】一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法及装置
本专利技术涉及危险品检测
，特别是涉及一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法及装置。
技术介绍
随着国际恐怖主义的滋生，安防维稳成为了国际各个政府的重点工作。在机场、火车站、地铁口等人流多的地方更是重中之重。如今，对于危险品的探测主要采用安全门、X光扫描器(Fiscan)、金属探测器、人工搜身等途径实现。但这些途径都存在较大的问题。 安全门是并非对人体进行全面扫描，仅仅是通过安全门内的金属探测器对金属物品进行探测。但是人体随身携带的正常物品中有很多金属类产品。因此，在通过安全门前，必须把正常的金属类产品摘除，然后再通过安全门。这样非常不方便。而且，一旦检出有金属品，还需要经过人工二次判定。因此，在机场安全门后，会有数名安保人员对游客进行搜身和二次探测。 Fiscan是采用X光对包裹等物品进行探测，由于X光具有投射性，遇到不同的材质反射特性不一，因此可以很容易的通过对被测件成像来进行探测。这一方法具有很大的优势，不仅可以不拆箱检测，而且检测成功率极高，是目前最成熟最可靠的安检方法之一。但是，由于X光对人体有害，因此只能对包裹进行探测，而无法对人体进行探测。从几次著名的恐怖袭击来看，往往是恐怖分子通过随身携带的危险品进行袭击。因此Fiscan具有其局限性。 金属探测器的问题和安全门类似，即仅能检测出是否具有金属品，而不能对金属品的形状、特征进行确定。因此，必须依靠人工再次确认后才能判定出是否为危险品。 人工搜身也是安检的一种方式。这一方式识别率最高，最可靠。但是有两点问题: 1、耗费大量的人力，造成客流堆积；2、人工搜身极不雅观，有违伦理，会对被检测人造成极大的心理压力。 综上所述，现有的安检技术不能满足应用要求，亟需研制新型的安检技术。 专利技术的内容本专利技术为了解决现有安检技术存在的诸多问题，满足目前国内安防的迫切需要，提供了一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法。 为了解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案予以实现:一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法，包括以下步骤:发射连续波信号和产生发射参考信号；接收目标回波信号和发射参考信号；分时产生差频信号；差频信号转换为数字信号；完成成像；上传图像。 进一步的，完成成像的具体步骤包括:数字滤波；数字下变频；时域FFT ;选取距离切片；压缩感知重构；空域二维FFT ;相位补偿；波数域二维逆FFT。 进一步的，分时产生差频信号的具体步骤包括:处理组件分时产生控制信号；分时控制信号输入选通控制板；分时控制信号控制选通控制板，轮番切换阵列行选通开关和选通一个接收混频单元；接收混频单元产生差频信号。 作为优选，完成成像后，通过以太网上传图像。 基于上述一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法，本专利技术提供了一种基于微波成像技术的危险品有源探测装置，包括发射天线组件、频综组件、接收天线阵、接收前端、选通控制板、处理组件。 发射天线组件发射连续波信号；接收天线阵接收目标回波信号；接收前端接收发射参考信号，分时接收目标回波信号，将目标回波信号与发射参考信号进行混频得到差频信号；选通控制板接收处理组件的控制信号，选通一路差频信号；为接收前端提供电源；阵处理组件用来对差频信号进行采样，将其转换为数字信号；对数字信号进行处理成像且上传图像；产生安检仪发射所需的中频信号；频综组件用来将发射基带信号调制为线性调频连续波信号，产生发射参考信号。 安检仪工作时，处理组件产生中频信号；中频信号输入频综组件，频综组件将中频信号通过上变频，调制为线性调频连续波信号，同时产生发射参考信号，输入接收前端；发射天线组件将连续波信号发射出去；接收天线阵接收目标回波信号；在接收前端，接收目标回波信号与发射参考信号混频，同时选通控制板接收处理组件的分时控制信号，控制接收前端分时产生差频信号；差频信号输入处理组件，处理组件对差频信号进行采样，转换为数字信号，完成成像，上传图像。 作为优选，在一些实施方式中，基于微波成像技术的危险品有源探测的装置，其中，处理组件包括:DDS基带模块、主控模块、信号处理模块、AD采样模块、滤波放大模块，DDS基带模块产生安检仪发射所需的中频信号输入所述频综组件；滤波放大模块完成差频信号的调理;AD采样模块对调理后的差频信号进行采样，将其转换为数字信号；信号处理模块根据数字信号完成成像；所述主控模块完成安检仪各组件的控制，并输出帧、PRF等信号供检测。 作为优选，在一些实施方式中，基于微波成像技术的危险品有源探测的装置，其中，接收天线阵以一个8行X4列的天线阵列为最小单元，在方位向上配置8个最小单元；在俯仰向上配置4个最小单元，组成32X32个整体天线布阵方案。 作为优选，在一些实施方式中，基于微波成像技术的危险品有源探测的装置，其中，频综组件包括开关、频综器、倍频器、功分器、滤波器、电源，中频信号通过频综器上变频，产生线性调频连续波信号，一方面通过倍频器上倍频，调制为二倍的线性调频连续波信号；另一方面，通过功分器产生多路发射参考信号；频综器产生的AD采样时钟和DDS采样时钟，为处理组件提供时钟；滤波器完成调频连续波信号的调理；电源为频综组件提供工作电压；开关控制连续波信号的发射。 作为优选，在一些实施方式中，基于微波成像技术的危险品有源探测的装置，其中，发射天线组件包括五组发射天线，频综组件的开关为可通过其切换实现五路发射信号分时福射的五选一开关。 本专利技术具有以下有益效果:采用微波成像理论，由于微波具有投射性，因此能够观察到隐藏的危险品，又由于本专利技术对人体无害，可直接照射人体，因此在进行安检过程中，将可直接对被检测人进行整体检测。在实际安检过程中，安检人员不会与检测人进行身体接触，避免了伦理道德的问题。本专利技术直接对被检测人进行成像，如发现危险物品，则其外围轮廓直接显示于显示屏幕上，可精确判定是否为危险品，因此将大大提高识别率，降低人工二次确定的次数。本专利技术采用“先混频后选通”的方式实现，因此大大降低选通开关的压力，可大幅度降低成本，使得本专利技术具备可实施性。 【专利附图】【附图说明】 图1是基于微波成像技术的危险品有源探测方法的流程图；图2是循环且仅选通一个接收混频单元的流程图；图3是完成成像的流程图；图4安检仪整机原理框图；图5接收天线阵布阵图。 1、接收天线阵；2、发射天线组件；3、接收前端；4、选通控制板；5、处理组件；6、频综组件；7、开关；8、滤波器；9、倍频器；10、功分器；11、频综器；12、电源；13、DDS基带模块；14、主控模块；15、信号处理模块；16、A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于微波成像技术的危险品有源探测方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：发射连续波信号和产生发射参考信号；S02：接收目标回波信号与发射参考信号；S03：分时产生差频信号；S04：差频信号转换为数字信号； S05：完成成像；S06：上传图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晟，佘燕翔，苗俊刚，王峰，陆田心，郭伟，史嘉，杨金谕，
申请(专利权)人：无锡市雷华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32