毫米波/太赫兹波成像设备制造技术

本公开提供了一种毫米波/太赫兹波成像设备，包括：准光学组件、毫米波/太赫兹波探测器阵列和反射板调节装置，所述准光学组件适用于将被检对象自发辐射或反射回来的毫米波/太赫兹波反射并汇聚至所述毫米波/太赫兹波探测器阵列，并包括适用于接收并反射来自被检对象的波束的反射板；所述毫米波/太赫兹波探测器阵列适用于接收来自所述准光学组件的波束；和所述反射板调节装置适用于调节所述反射板的运动，以使得所述反射板对所述被检对象自发辐射或反射回来的波束进行反射的轨迹包络为类圆形或类椭圆形，以使得采样密集点集中在全视场中间，而不是在视场边缘，且在视场的大部分区域，采样点分布均匀，插值方便。

Millimeter/terahertz wave imaging equipment

【技术实现步骤摘要】
毫米波/太赫兹波成像设备
本公开涉及安检
，特别是涉及一种毫米波/太赫兹波成像设备。
技术介绍
在当前国内外防恐形势日益严峻的形势下，恐怖分子利用隐匿方式随身携带刀具、枪支、爆炸物等危险物品对公共安全构成了严重的威胁。基于被动式毫米波/太赫兹波的人体安检技术，具有独特的优点，通过检测目标本身的毫米波/太赫兹波辐射实现成像，无需主动辐射，对人体进行安检，利用毫米波/太赫兹波的穿透能力实现藏匿危险物的检测。根据成像体制的不同，毫米波和太赫兹波成像技术可以分为焦平面成像体制和基于机械扫描的成像体制。基于焦平面成像技术的毫米波太赫兹相机使用复杂的技术而且需要特殊的装置，其基本原理是通过分布在焦平面上的众多单元天线以及适当的反射镜、透镜对目标的不同位置同时成像。如美国NorthropGrumman公司的NGC系统，使用焦平面阵列天线可以实现实时成像，但是系统复杂，例如NGC系统在水平15°，垂直10°的视场分辨率为0.5°的角分辨率，需要1040个探测器。为了降低系统成本和复杂度，当前主流的解决方案是一维线性探测器阵列加上机械扫描的方式对整个视场进行扫描成像。典型的探测器呈线性分布且探测器圆锥扫描时，探测器的线性布置导致图像在视场的中间部分相比边缘的采样密度低很多，而边缘区域相比中心区域是我们更不关心的地方。此外，对这样的布置，旋转图像(不旋转整个相机)可能导致损失一些潜在信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种毫米波/太赫兹波成像设备，以使得采样密集点集中在全视场中间，且在视场的大部分区域，采样点分布均匀。根据本公开的实施例，提供了一种毫米波/太赫兹波成像设备，其包括：准光学组件、毫米波/太赫兹波探测器阵列和反射板调节装置，所述准光学组件适用于将被检对象自发辐射或反射回来的毫米波/太赫兹波反射并汇聚至所述毫米波/太赫兹波探测器阵列，并包括适用于接收并反射来自被检对象的波束的反射板；所述毫米波/太赫兹波探测器阵列适用于接收来自所述准光学组件的波束；和所述反射板调节装置适用于调节所述反射板的运动，以使得所述反射板对所述被检对象自发辐射或反射回来的波束进行反射的轨迹包络为类圆形或类椭圆形。在一些实施例中，所述反射板调节装置包括：固定板，所述固定板面向所述反射板的一侧设置有圆筒形件，在所述圆筒形件上设置有轨道槽，所述轨道槽的中心线采用双曲抛物面与所述圆筒形件的圆柱面所形成的交界线；和由第一连杆、反射板、姿态导杆和第二连杆形成的平行四边形结构，所述第一连杆的一端和所述姿态导杆的一端分别与所述反射板铰接，所述第二连杆的两端分别与所述第一连杆和所述姿态导杆铰接；所述第一连杆与所述固定板转动式连接，所述姿态导杆的自由端与所述轨道槽滑动连接，使得所述第一连杆绕其轴线转动时，所述姿态导杆的自由端在所述轨道槽内滑动。在一些实施例中，还包括与所述第一连杆连接的驱动电机，用于驱动所述第一连杆转动。在一些实施例中，所述第一连杆采用所述驱动电机的输出轴。在一些实施例中，所述姿态导杆的自由端设置有与所述轨道槽滑动连接的滑块。在一些实施例中，所述反射板调节装置还包括设置在所述姿态导杆上适用于防止所述滑块从所述轨道槽脱出的防脱出机构。在一些实施例中，所述轨道槽的中心线距离所述筒形件远离所述固定板的一端的轴向距离是恒定的，所述防脱出机构包括压靠在所述圆筒形件远离所述固定板的一端上的压紧件，以及用于将所述压紧件压靠在所述圆筒形件上的压紧弹簧。在一些实施例中，所述轨道槽开设在所述圆筒形件的内表面上。在一些实施例中，所述轨道槽开设在所述圆筒形件的外表面上。在一些实施例中，所述第一连杆上设置有光电编码器，所述光电编码器用于检测所述第一连杆的实时角位移，并计算出所述反射板的实时姿态角。在一些实施例中，所述准光学组件还包括适用于汇聚来自所述反射板的波束的聚焦透镜，所述聚焦透镜沿所述波束的路径位于所述反射板和所述毫米波/太赫兹波探测器阵列之间。在一些实施例中，所述准光学组件还包括适用于汇聚来自所述被检对象的波束的聚焦透镜，所述聚焦透镜位于所述反射板和被检对象之间。在一些实施例中，所述毫米波/太赫兹波探测器阵列呈环形分布。在一些实施例中，所述环形包括圆形环、椭圆形环、多边形环中的至少一种。在一些实施例中，所述多边形环包括正菱形环、扁菱形环、长方形环中的至少一种。在一些实施例中，所述毫米波/太赫兹波探测器阵列中的多个毫米波/太赫兹波探测器均匀分布在所述环形上。在一些实施例中，所述毫米波/太赫兹波探测器阵列中的多个毫米波/太赫兹波探测器在视场法向或垂直于所述视场法向的方向上的投影是均匀分布的。在一些实施例中，所述毫米波/太赫兹波探测器阵列呈线性分布。在一些实施例中，所述反射板是平面的。在一些实施例中，所述反射板采用光滑的金属表面或金属栅网格。在一些实施例中，所述反射板是菲涅尔反射镜或抛物面反射镜。在一些实施例中，毫米波/太赫兹波成像设备还包括：数据处理装置，所述数据处理装置与所述毫米波/太赫兹波探测器阵列连接以接收来自所述毫米波/太赫兹波探测器阵列的对于被检对象的扫描数据并生成毫米波/太赫兹波图像；和显示装置，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/太赫兹波图像。根据本公开上述各种实施例所述的毫米波/太赫兹波成像设备，通过反射板调节装置带动反射板运动，以使得反射板对被检对象自发辐射或反射回来的毫米波/太赫兹波进行反射的轨迹包络为类圆形或类椭圆形，相比轨迹为圆柱形的优点是，采样密集点集中在全视场中间，而不是在视场边缘，且在视场的大部分区域，采样点分布均匀，插值方便。附图说明图1为根据本公开的一个实施例的反射板调节装置的立体示意图；图2为图1所示的反射板调节装置的平面示意图；图3为图1所示的姿态导杆与轨道槽的连接示意图；图4为根据本公开的一种毫米波/太赫兹波成像设备的原理示意图；图5为根据本公开的一实施例的聚焦透镜位于被检对象和反射板之间的结构示意图；图6为呈圆形环均匀分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计；图7为呈圆形环横向插空分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计；图8为呈正菱形环均匀分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计；图9为呈正菱形环横向插空分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计；图10为呈扁菱形环均匀分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计；图11为呈扁菱形环横向插空分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计；以及图12为呈线性分布的毫米波/太赫兹波探测器阵列及其相应的扫描轨迹和采样统计。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。图1至图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波/太赫兹波成像设备，其特征在于，包括：准光学组件、毫米波/太赫兹波探测器阵列和反射板调节装置，所述准光学组件适用于将被检对象自发辐射或反射回来的毫米波/太赫兹波反射并汇聚至所述毫米波/太赫兹波探测器阵列，并包括适用于接收并反射来自被检对象的波束的反射板；所述毫米波/太赫兹波探测器阵列适用于接收来自所述准光学组件的波束；和所述反射板调节装置适用于调节所述反射板的运动，以使得所述反射板对所述被检对象自发辐射或反射回来的波束进行反射的轨迹包络为类圆形或类椭圆形。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波/太赫兹波成像设备，其特征在于，包括：准光学组件、毫米波/太赫兹波探测器阵列和反射板调节装置，所述准光学组件适用于将被检对象自发辐射或反射回来的毫米波/太赫兹波反射并汇聚至所述毫米波/太赫兹波探测器阵列，并包括适用于接收并反射来自被检对象的波束的反射板；所述毫米波/太赫兹波探测器阵列适用于接收来自所述准光学组件的波束；和所述反射板调节装置适用于调节所述反射板的运动，以使得所述反射板对所述被检对象自发辐射或反射回来的波束进行反射的轨迹包络为类圆形或类椭圆形。2.根据权利要求1所述的成像设备，其特征在于，所述反射板调节装置包括：固定板，所述固定板面向所述反射板的一侧设置有圆筒形件，在所述圆筒形件上设置有轨道槽，所述轨道槽的中心线采用双曲抛物面与所述圆筒形件的圆柱面所形成的交界线；和由第一连杆、反射板、姿态导杆和第二连杆形成的平行四边形结构，所述第一连杆的一端和所述姿态导杆的一端分别与所述反射板铰接，所述第二连杆的两端分别与所述第一连杆和所述姿态导杆铰接；所述第一连杆与所述固定板转动式连接，所述姿态导杆的自由端与所述轨道槽滑动连接，使得所述第一连杆绕其轴线转动时，所述姿态导杆的自由端在所述轨道槽内滑动。3.根据权利要求2所述的成像设备，其特征在于，还包括与所述第一连杆连接的驱动电机，用于驱动所述第一连杆转动。4.根据权利要求3所述的成像设备，其特征在于，所述第一连杆采用所述驱动电机的输出轴。5.根据权利要求2所述的成像设备，其特征在于，所述姿态导杆的自由端设置有与所述轨道槽滑动连接的滑块。6.根据权利要求5所述的成像设备，其特征在于，所述反射板调节装置还包括设置在所述姿态导杆上适用于防止所述滑块从所述轨道槽脱出的防脱出机构。7.根据权利要求6所述的成像设备，其特征在于，所述轨道槽的中心线距离所述筒形件远离所述固定板的一端的轴向距离是恒定的，所述防脱出机构包括压靠在所述圆筒形件远离所述固定板的一端上的压紧件，以及用于将所述压紧件压靠在所述圆筒形件上的压紧弹簧。8.根据权利要求2所述的成像设备，其特征在于，所述轨道槽开设在所述圆筒形件的内表面上。9.根据权利要求2所述的成像设备，其特征在于，所述轨道槽开...

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