一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，包括频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块和旋转机构；所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块均设置在所述旋转机构上，所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、旋转机构均与所述电源模块电性连接，所述折线毫米波收发阵列、所述频率综合控制器、所述信号处理器依次通讯连接。本实用新型专利技术在直线阵列的基础上，对上部阵列进行向内折弯处理，改变上部阵元的收发方向，以提升人体三维立体成像中胸部及以上区域的成像质量，大大提高该区域的检出率，值得被推广使用。值得被推广使用。值得被推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统


[0001]本技术涉及主动式毫米波成像
，具体涉及一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统。

技术介绍

[0002]主动式毫米波柱面扫描成像系统广泛应用于国内外的机场等安检等级较高的场所，现有的主动式毫米波柱面扫描成像系统存在一定的问题，比如：使用直线阵列进行毫米波信号的收发，由于电磁波在真空中直线传播的特性以及人体皮肤对毫米波近似镜面反射的特性，使得直线阵列无法适应人体胸部以上的弧形部位。因此直线阵列针对该部位的散射信号较弱，成像信噪比低，导致该部位的检出率相较于其他部位偏低，给安检系统带来较大的漏检风险，为此，提出一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题在于：如何解决现有直线阵列在胸部以上成像信噪比低而导致漏检严重的问题，提供了一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统。
[0004]本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本技术包括频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块和旋转机构；所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块均设置在所述旋转机构上，所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、旋转机构均与所述电源模块电性连接，所述折线毫米波收发阵列、所述频率综合控制器、所述信号处理器依次通讯连接，所述旋转机构分别与所述控制平台、频率综合控制器、信号处理器通讯连接，所述控制平台与所述信号处理器通讯连接。
[0005]更进一步地，所述旋转机构包括系统框架、伺服驱动组件；所述频率综合控制器、所述信号处理器、控制平台、电源模块均设置在所述系统框架顶部，所述折线毫米波收发阵列设置在所述系统框架两侧，被检人员站立在所述系统框架内部，通过所述伺服驱动组件驱动所述折线毫米波收发阵列转动。
[0006]更进一步地，所述系统框架包括顶部组件、立柱、底部组件、旋转组件；所述顶部组件与所述底部组件之间通过所述立柱连接，所述旋转组件设置在所述顶部组件并通过所述伺服驱动组件驱动转动，所述旋转组件与所述折线毫米波收发阵列连接。
[0007]更进一步地，所述旋转机构还包括编码器，所述编码器与所述旋转组件共轴设置，并与所述信号处理器通信连接。
[0008]更进一步地，所述频率综合控制器包括时钟模块、数字波形合成器、变频模块、模拟正交解调器、供电模块；所述时钟模块产生时钟信号、发射中频信号以及所述数字波形合成器的激励信号，所述数字波形合成器产生发射激励信号，所述变频模块对所述数字波形合成器产生的发射激励信号进行频谱搬移，所述模拟正交解调器对接收中频信号进行模拟
解调，所述供电模块对所述时钟模块、数字波形合成器、变频模块、模拟正交解调器进行供电。
[0009]更进一步地，所述信号处理器包括两路AD采集模块、FPGA可编程逻辑器件，两路AD采集模块均与FPGA可编程逻辑器件通讯连接。
[0010]更进一步地，所述折线毫米波收发阵列包括相连接的折线段阵列、直线段阵列，所述折线段阵列、直线段阵列均包括两列平行设置的发射模块和接收模块，所述发射模块包括发射电子开关与发射天线阵元，所述接收模块包括接收电子开关与接收天线阵元，所述发射天线阵元/所述接收天线阵元通过所述发射电子开关/接收电子开关按照顺序选通。
[0011]更进一步地，所述折线段阵列与所述直线段阵列之间具有夹角，所述直线段阵列垂直于地面，通过所述直线段阵列水平照射人体躯干，通过所述折线段阵列倾斜照射人体胸部以上区域。
[0012]更进一步地，在所述折线段阵列/直线段阵列中，所有所述接收天线阵元形成一列，所有所述发射天线阵元形成另一列，两列所述发射天线阵元中心与所述接收天线阵元列元中心间距为同列中相邻发射/接收天线阵元中心间距的两倍。
[0013]更进一步地，所述发射天线阵元和接收天线阵元在排列方向上错位设置，与所述发射天线阵元最相邻的接收天线阵元有两个且关于发射天线阵元对称。
[0014]本技术相比现有技术具有以下优点：在直线阵列的基础上，对上部阵列进行向内折弯处理，改变上部阵元的收发方向，以提升人体三维立体成像中胸部及以上区域的成像质量，大大提高该区域的检出率，值得被推广使用。
附图说明
[0015]图1是本技术实施例二中基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统的架构示意图；
[0016]图2是本技术实施例二中折线毫米波收发阵列的整体结构示意图；
[0017]图3是本技术实施例二中折线毫米波收发阵列的局部结构示意图；
[0018]图4是本技术实施例二中基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统的硬件结构示意图；
[0019]图5是本技术实施例二中旋转机构的结构示意图。
具体实施方式
[0020]下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]实施例一
[0022]本实施例提供一种技术方案：一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，包括频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块和旋转机构；
[0023]所述频率综合控制器，用于基于所述信号处理器下发的触发信号，产生毫米波信号对人体进行扫描，反射信号经过所述折线毫米波收发阵列接收，传输至所述频率综合控
制器进行处理，得到模拟正交解调信号；
[0024]所述折线毫米波收发阵列，用于发射和接收毫米波信号；包括接收模块和发射模块，两模块集成在统一阵列并平行排列，发射和接收模块分别由发射电子开关和接收电子开关控制，两者的天线阵元数量相等，且相邻的发射/接收阵元之间的直线距离约等于发射电磁波中心波长；
[0025]所述信号处理器，用于产生触发时序和完成成像算法；所述信号处理器根据所述旋转机构反馈的所述折线毫米波收发阵列的实际位置，产生发射/接收电子开关的触发信号，使天线阵元进行有序开关；同时，所述信号处理器接收所述频率综合控制器输出的模拟正交解调信号，进行三维立体成像，并输出三维立体图像至所述控制平台；
[0026]所述控制平台，包括控制服务器和主机屏幕，用于扫描控制、图像显示；所述控制平台下发扫描控制命令，接收三维立体图像并显示在主机屏幕；
[0027]所述电源模块用于给所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、旋转机构提供所需电源。
[0028]所述旋转机构包括：
[0029]所述系统框架，用于搭载所述频率综合控制器、信号处理器、电源模块和控制平台，悬挂所述折线毫米波收发阵列；
[0030]所述编码器，用于反馈所述折线毫米波收发阵列在空间的实际角度，所述反馈的实际角度信息用于触发所述折线毫米波收发阵列的电子开关时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，其特征在于：包括频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块和旋转机构；所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、电源模块均设置在所述旋转机构上，所述频率综合控制器、信号处理器、折线毫米波收发阵列、控制平台、旋转机构均与所述电源模块电性连接，所述折线毫米波收发阵列、所述频率综合控制器、所述信号处理器依次通讯连接，所述旋转机构分别与所述控制平台、频率综合控制器、信号处理器通讯连接，所述控制平台与所述信号处理器通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，其特征在于：所述旋转机构包括系统框架、伺服驱动组件；所述频率综合控制器、所述信号处理器、控制平台、电源模块均设置在所述系统框架顶部，所述折线毫米波收发阵列设置在所述系统框架两侧，通过所述伺服驱动组件驱动所述折线毫米波收发阵列转动。3.根据权利要求2所述的一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，其特征在于：所述系统框架包括顶部组件、立柱、底部组件、旋转组件；所述顶部组件与所述底部组件之间通过所述立柱连接，所述旋转组件设置在所述顶部组件并通过所述伺服驱动组件驱动转动，所述旋转组件与所述折线毫米波收发阵列连接。4.根据权利要求3所述的一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，其特征在于：所述旋转机构还包括编码器，所述编码器与所述旋转组件共轴设置，并与所述信号处理器通信连接。5.根据权利要求1或3所述的一种基于折线阵列的主动式毫米波柱面扫描成像系统，其特征在于：所述频率综合控制器包括时钟模块、数字波形合成器、变频模块、模拟正交解调器、供电模块；所述时钟模块产生时钟信号、发射中频信号以及所述数字波形合成器的激励信号，所述数字波形合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：谌敦强，
申请(专利权)人：博微太赫兹信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：