本发明专利技术提供了一种手持近场成像装置及其扫描成像方法。根据本发明专利技术的一种手持近场成像装置，包括：辐射计，用于测量入射到其上的辐射量；可旋转的辐射引导装置，用于将目标物体在特定方向上各点发出的辐射逐一引导到辐射计上；以及旋转驱动装置，用于驱动辐射引导装置旋转，其中，根据辐射计测得的辐射量，得到目标物体沿所述特定方向的一维图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及辐射成像领域，具体地，涉及一种手持近场成像装置及其扫描成像方 法，特别是，人体安检用的毫米波被动成像装置及扫描成像方法。
技术介绍
辐射成像，例如毫米波成像，可广泛应用于工业检测、人体安检等领域。通常，在辐 射(例如，毫米波)成像中，通过把透镜一侧焦平面处的目标物体辐射能经透镜汇聚到透镜 另一侧焦平面上设置的辐射计阵列上，来实现能量探测及重建成像。这通常应用于中远距 离成像。这种方法由于需要较大的透镜、复杂的扫描机构、数量众多的辐射计，造成重量和 成本太高，因而不适用于手持设备。因此，需要一种重量轻、成本低且适于手持使用的近场扫描成像装置及方法。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种手持近场成像装置及其方法，从而能 以简单的结构实现对目标物体的扫描成像。根据本专利技术的一个方面，提供了一种手持近场成像装置，包括辐射计，用于测量 入射到其上的辐射量；可旋转的辐射引导装置，用于将目标物体在特定方向上各点发出的 辐射逐一引导到辐射计上；以及旋转驱动装置，用于驱动辐射引导装置旋转，其中，根据辐 射计测得的辐射量，得到目标物体沿所述特定方向的一维图像。优选地，辐射计可以是窄波束辐射计。优选地，辐射引导装置可以是反射镜。进一步优选地，辐射计的轴线可穿过反射镜 的旋转轴与反射镜的交点。优选地，辐射为毫米波，且反射镜为金属板或表面有金属镀层的非金属板。优选地，反射镜与旋转轴的夹角在30度至60度之间。优选地，旋转驱动装置包括支架，用于固定支持辐射引导装置；驱动电机，与支 架相连，用于带动支架从而带动辐射引导装置旋转；以及动平衡体，设置在支架上，用以平 衡辐射引导装置旋转时的扭转力矩。根据本专利技术的另一方面，提供了一种使用上述手持近场成像装置来对目标物体进 行扫描成像的方法，包括利用旋转驱动装置，驱动辐射引导装置旋转；利用辐射计，对辐 射引导装置从目标物体引导到其上的辐射进行测量；以及根据辐射计的测量结果，得到目 标物体在特定方向上的一维图像。优选地，该方法还可以包括沿与所述特定方向垂直的另一方向移动手持近场成 像装置，从而实现对目标物体的二维扫描成像。根据本专利技术的手持近场成像装置和方法，可以实现对目标物体近场横向扫描，配 合手持纵向移动能很方便的实现对目标物体的二维扫描，结构简单，成本低廉，使用方便。附图说明以下，参考附图描述本专利技术的优选实施例，其中图1示出了根据本专利技术实施例的手持近场成像装置的结构示意图；以及图2示出了对目标物体进行一维扫描的示意图。具体实施例方式以下，将参照附图详细描述本专利技术的优选实施例。应当理解，这些实施例仅用于说 明的目的，而不是要限制本专利技术的范围。在此，省略了公知结构的描述和说明，以免不必要 地混淆本专利技术的概念。图1示出了根据本专利技术实施例的手持近场成像装置的结构示意图。如图1所示， 根据该实施例的手持近场成像装置包括辐射计1，用于测量入射到其上的辐射量。在毫米波 辐射(频率范围30GHZ-500GHZ)的情况下，该辐射计1是对毫米波辐射敏感的。为了进行 准确测量，例如，该辐射计1可以是窄波束辐射计。该手持近场成像装置还包括辐射引导装置2，用于将来自目标物体的辐射引导到 辐射计1上，以便辐射计1对目标物体的辐射进行测量。例如，该辐射引导装置2可以是反 射镜。在毫米波辐射的情况下，该反射镜可以是光滑平整的金属板或表面有金属镀层的非 金属板。为了进行测量，该辐射引导装置2处于特定位置时，能够将目标物体在特定方位 发射的辐射引导到辐射计1上，从而辐射计1可以测量目标物体在该特定方位的点上的辐 射量。也就是说，在辐射引导装置2处于特定位置时，辐射计1可以得到物体上某点处的辐 射量，即，实现物体的点成像。应当指出的是，上述的“点”仅为示意性的概念，其实质上表示目标物体上一定的 区域。根据该手持近场成像装置与目标物体之间距离的大小、测量分辨率等因素，该区域 (“点”)可大可小。图2示出了辐射计1、辐射引导装置2以及目标物体TO之间的关系。其中，将辐射 引导装置2示出为反射镜以进行说明。标记“2(1) ”、“2(2) ”分别表示反射镜所处的两个不 同位置。当反射镜处于2(1)位置时，将沿方向D(I)来自目标物体TO上点A处的辐射反射 到辐射计1上；而当反射镜处于2(2)位置时，将沿方向D (2)来自目标物体TO上点B处的 辐射反射到辐射计1上。因此，当反射镜处于2(1)位置时，辐射计1测量了目标物体TO上 点A所发出的辐射；而当反射镜处于2 (2)位置时，辐射计1测量了目标物体TO上点B所发 出的辐射。根据所测得的辐射，可以分别得到目标物体点A和点B的图像。根据辐射如何 成像，这对于本领域技术人员来说是公知的，在此不赘述。为了对目标物体进行扫描成像，辐射引导装置2可绕一旋转轴旋转，以便在特定 的方向(如图2所示的第一方向)上对目标物体进行一维扫描。如图2所示，辐射引导装 置2在旋转过程中，能够将从目标物体TO上沿第一方向的每一点(区域)发出的辐射逐一 引导到辐射计1上，从而实现对目标物体TO在第一方向上的一维扫描。为此目的，辐射计1和辐射引导装置2应适当定位。在辐射引导装置2为反射镜 的情况下，辐射计1的轴线可穿过反射镜旋转轴与反射镜的交点。此时，第一方向可与旋转 轴的方向垂直。对于光学领域的技术人员来说，可以设想到多种这样的配置。另外，反射镜平面与反射镜旋转轴之间的夹角根据需要可以在30度至60度之间。对于平面目标物体， 辐射计测量有效扫描角度在60度至100度之间。为了驱动辐射引导装置2旋转，根据该实施例的手持近场成像装置还包括旋转驱 动装置。本领域普通技术人员可以想到多种机构来实现这种旋转驱动。例如，如图1所示， 根据本专利技术实施例的旋转驱动装置包括支架3，用于固定支持辐射引导装置2 ；驱动电机 4，与支架3相连，用于带动支架3从而带动辐射引导装置2高速回旋转动；以及动平衡体5， 设置在支架3上，用以平衡辐射引导装置2旋转时的扭转力矩。以下将描述如上配置的手持近场成像装置的操作。驱动电机4通过支架3带动辐射引导装置2转动，将物体在波束扫描轨迹6上的 不同方位上发射的辐射(例如，毫米波)引导进入(窄波束)辐射计1，这样辐射计1就能 测量物体在扫描轨迹6上的不同方位上的亮度温度。根据辐射计1测得的亮度温度，可以 实现目标物体的一维成像。如果需要二维扫描，则可以手持该装置，对目标物体在与第一方向垂直的第二方 向上进行扫描，从而实现二维成像。在本专利技术中，基于(毫米波)辐射的准光学原理，利用窄波束馈源辐射计，经旋转 的辐射引导装置(例如，反射镜)，构成单辐射计的一维横向线扫描装置。根据本专利技术，仅利 用单个(窄波束)辐射计，就可以实现在近距离直接对目标物体扫描成像。此外，手持这个 扫描装置，纵向移动，可完成二维扫描成像。以上仅为本专利技术的优选实施例。本领域的普通技术人员可以想到多种修改和等价 替换。例如，在以上说明中，以反射镜为例描述了辐射引导装置。但是，本专利技术的辐射引导 装置不限于反射镜，而是可以使用其他部件来实现。例如，本领域的技术人员可以想到利用 凹面镜来代替上述反射镜，同样可以实现本专利技术的目的。此外，在上述实施例中，辐射引导装置中仅包含单一的反射镜。但本专利技术不限于 此。例如，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种手持近场成像装置，包括：辐射计，用于测量入射到其上的辐射量；可旋转的辐射引导装置，用于将目标物体在特定方向上各点发出的辐射逐一引导到辐射计上；以及旋转驱动装置，用于驱动辐射引导装置旋转，其中，根据辐射计测得的辐射量，得到目标物体沿所述特定方向的一维图像。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，李元景，林东，赵自然，刘以农，吴万龙，张丽，沈宗俊，
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：11
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