一种虚轴式毫米波人体安检系统技术方案

本发明专利技术涉及一种虚轴式毫米波人体安检系统，该系统包括虚轴导轨单元，包括第一圆弧型导轨；扫描单元，包括第一组毫米波天线阵列和第一毫米波收发机；扫描驱动单元，用于驱动所述第一组毫米波天线阵列沿所述第一圆弧型导轨上进行往复的虚轴式圆弧型轨迹的扫描；数据处理单元，用于处理来自扫描单元的检测信号，以形成待测人体图像；显示单元，用于显示所述的至少一个待测人体图像。本发明专利技术所述人体安检系统利用虚轴式扫描的方式，无需减小运动负载，降低转动惯量，从而提高了扫描速度。该系统占用空间小，可随实际空间大小及被检量更加灵活的组建单、双模块安检系统。

【技术实现步骤摘要】
一种虚轴式毫米波人体安检系统
本专利技术及一种人体安检系统，特别是一种虚轴式毫米波人体安检系统。
技术介绍
国际反恐形式的变化对人体安检提出了多方面新需求，首先，能够实现对人体衣物掩盖下的物品实现非脱衣式三维全息成像检测的安检系统日益受到重视；第二、需要扩展检测能力，能够对金属及非金属物品实现检测，包括枪支、刀具、炸药、毒品、光盘、现金、液体、芯片、陶瓷等；第三、需要在保障以上需求的基础上降低安检系统探测手段对人体健康的危害；第四、具备成本低廉，适应性强、用户体验好等特点的产品将会受到市场的青睐。可用于人体安检的现有技术手段包括：金属探测、X射线成像、主、被动毫米波探测等。这些手段存在以下问题：1、传统的人体安检基本采用金属物体探测门和手持式金属探测器对人体进行金属违禁品探测，这种方式无法探测出隐匿携带的非金属违禁品，如毒品、炸药等。为消除或降低隐患，一般均采用触摸待检人员的方式对可疑物品藏匿区进行手动排查，用户体验不佳，安检速度较低。2、近年来，国际上出现了低辐射剂量的X射线人体安检仪可以实现对金属及非金属目标的探测，由于其对人员身体存在辐射危害，不被公众所接受，且成像速度较慢，难以在日常安检中推广使用。近年来，随着毫米波技术的发展和器件成本的降低，在人体安检中正逐步引起重视，毫米波人体安检系统也逐渐出现在市场中。毫米波探测技术具有能够穿透人体衣物，对人体辐射剂量小，实现较高精度成像，能够识别各类金属及非金属违禁品等诸多优点。毫米波探测技术可分为被动式探测和主动式探测，被动式探测技术是利用物体自发辐射的微波亮温度，通过焦平面阵列微波辐射机、合成综合孔径微波辐射计等方式实现对被观测物体的成像，目前这种方式存在成像精度不高、系统观测实时性差的问题，目前无法进入实际应用。主动式毫米波人体安检系统，主要利用平面合成孔径技术、柱面合成孔径技术。其中：平面合成孔径技术产生三维全息立体图像的能力与柱面合成孔径技术项目能力不足，目前利用柱面合成孔径技术成为主动式毫米波人体安检系统的发展方向。实现基于柱面合成孔径技术的主动式毫米波人体安检系统的关键指标性能是其成像精度和成像时间，需要对毫米波主动式安检系统的扫描方式、扫描单元工作方式等进行特殊设计，以满足目前反恐形式对人体安检系统的各方面需求。基于主动式毫米波技术的人体安检仪已经出现在国际市场中，国内市场尚未普及，这种安检系统一般存在以下几方面的问题：1、价格较高。整机均采用双天线、悬挂式U型主支撑结构，复合带传动系统等形式，机电系统结构复杂，体积巨大，需要分部件储存，运输成本高。2、总高度一般大于2.7m，宽度大于1.9m。适应性不强，不能安装在较为老旧的机场安检通道、小型重要场所、高级公寓等空间相对狭小的场合。3、顶部为旋转驱动机构和设备安装区域，在待检人员头顶形成较明显的实物占用空间，在空间构型和空间视觉表达上让待检人员有压力感，同时内部空间狭小，用户体验不佳。4、一般均需要在安检通道附近现场安装，需要使用人字梯等作业工具，占用较大地面空间，同时其复杂的结构需要约两个个工作日才能安装调试完成。影响安检工作的正常有序进行，带来安全隐患。5、移动困难。出现故障需要关闭安检通道进行现场维修，不能移动至设备维修区进行，在安检通道较少的场所容易造成安检流量下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种虚轴式毫米波人体安检系统，以解决现有产品占用空间大，维护费用高，移动不便等问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种虚轴式毫米波人体安检系统，该系统包括虚轴导轨单元，包括第一圆弧型导轨；扫描单元，包括第一组毫米波天线阵列和第一毫米波收发机；扫描驱动单元，用于驱动所述第一组毫米波天线阵列沿所述第一圆弧型导轨上进行往复的虚轴式圆弧型轨迹的扫描；数据处理单元，用于处理来自扫描单元的检测信号，以形成待测人体图像；显示单元，用于显示所述的至少一个待测人体图像。优选的，所述虚轴导轨单元进一步包括与所述第一圆弧型导轨对称设置的第二圆弧型导轨；所述扫描单元进一步包括第二组毫米波天线阵列和第二毫米波收发机；所述扫描驱动单元进一步驱动所述第二组毫米波天线阵列在所述第二圆弧型导轨上进行往复的虚轴式圆弧型轨迹的扫描。优选的，所述第一组和第二组毫米波天线阵列和毫米波收发机分别在所述第一和第二圆弧型导轨上以中心对称方式或对向方式进行扫描。优选的，所述人体安检系统进一步包括具有出、入口的主体框架，用于支撑所述虚轴导轨单元并限定虚轴式圆弧型轨迹扫描的扫描区。优选的，所述主体框架进一步包括可扩展的拼接底座。优选的，所述第一组和第二组毫米波天线阵列的扫描轨迹范围分别为90°-180°。优选的，一组毫米波天线阵列包括多个接收单元和多个发射单元，所述接收单元和发射单元之间为等间隔交错布置。优选的，所述圆弧型导轨包括位于其外圆周的传动齿，所述扫描驱动单元进一步动力装置，所述动力装置通过啮合齿轮与所述圆弧型导轨的外圆周传动齿相啮合，所述毫米波天线阵列固定在所述动力装置上。优选的，所述毫米波天线阵列通过法兰固定在所述动力装置上，所述安装法兰上设有读数头和细分盒。优选的，该系统进一步包括轨道基座，所述轨道基座的内侧面上设有光栅尺。本专利技术所述技术方案优点在于：1、采用虚轴式非完整圆圆弧导轨作为运动承载部件，省去了传统实轴方式中所必须用到的实体主轴、轴承、旋转支撑臂等旋转运动支撑零部件，极大的减小了运动负载，降低了转动惯量，使得更高速的圆周扫描运动可以实现。2、采用新型滚针(柱)式齿轮作为驱动组件，比传统齿轮驱动方式传动效率更高，噪音更低，同时不需要油润滑，减少维护成本。3、采用模块化设计，将现有的双天线旋转扫描简化为单天线扫描，通过待检人员转身两次扫描实现人体全三维影像，单模块即可完成人体扫描成像的功能，降低了毫米波人体安检系统的准入成本。4、单模块具有横向及纵向结构尺寸小，轻便的特点，可放置在狭窄的安检通道、层高较低的安检通道、非公共场所的小型公寓等需要较完善安保措施的场所，市场应用前景远大于普通毫米波安检系统。5、双模块组合形成完整的双天线毫米波人体安检系统，适用于安检流量大的传统场合。无顶部旋转机构的开放式结构使得设备与安检场所的环境融合更和谐，待检人员在进入安检仪后视线不会被遮挡，没有环境隔离阻断的感觉，用户体验更完善，产品亲和力更强。6、模块化的设计使得用户的使用方式更加灵活，单模块可使用在空间较小的区域，双模块组合可使用在流量较大的区域，可随着安检通道的变化而拆分、组合，满足用户多元化的使用需求。7、虚轴式模块化的设计使得结构更为紧凑，大大降低了高度尺寸和现场安装工作量，储运更加便利，基本实现了即插即用，最大程度降低现场工作给用户带来的不便。8、扫描单元一体化结构和无顶部旋转支撑件的设计使维修无须高空作业，组件更换更加便利，有效缩短了维护时间，使得产品全生命周期成本更低。9、小巧紧凑的模块化设计使得安检系统的转运极为方便，使用普通手动叉车即可完成，可随用户安检通道的变化调整随时变更，无须二次安装。附图说明图1示为一种虚轴式毫米波人体安检系统单模块扫描的示意图；1、毫米波天线，2、第一毫米波天线阵列，3、第一毫米波收发机，4、法兰，5、第一动力装置，6、第一圆弧型轨道，7、位置传感器，8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种虚轴式毫米波人体安检系统，其特征在于：该系统包括虚轴导轨单元，包括第一圆弧型导轨；扫描单元，包括第一组毫米波天线阵列和第一毫米波收发机；扫描驱动单元，用于驱动所述第一组毫米波天线阵列沿所述第一圆弧型导轨上进行往复的虚轴式圆弧型轨迹的扫描；数据处理单元，用于处理来自扫描单元的检测信号，以形成待测人体图像；显示单元，用于显示所述的至少一个待测人体图像。

【技术特征摘要】
1.一种虚轴式毫米波人体安检系统，其特征在于：该系统包括虚轴导轨单元，包括第一圆弧型导轨；所述第一圆弧型导轨包括位于其外圆周的滚柱式传动齿轮；扫描单元，包括第一组毫米波天线阵列和第一毫米波收发机；扫描驱动单元，用于驱动所述第一组毫米波天线阵列沿所述第一圆弧型导轨上进行往复的虚轴式圆弧型轨迹的扫描；所述扫描驱动单元进一步包括第一动力装置，所述第一动力装置通过啮合齿轮与所述第一圆弧型导轨的外圆周的滚柱式传动齿轮齿相啮合，所述第一毫米波天线阵列通过法兰固定在所述第一动力装置上，所述法兰上设有读数头和细分盒；数据处理单元，用于处理来自扫描单元的检测信号，以形成待测人体图像；显示单元，用于显示所述待测人体图像。2.根据权利要求1所述的一种虚轴式毫米波人体安检系统，其特征在于：所述虚轴导轨单元进一步包括与所述第一圆弧型导轨对称设置的第二圆弧型导轨；所述扫描单元进一步包括第二组毫米波天线阵列和第二毫米波收发机；所述扫描驱动单元进一步驱动所述第二组毫米波天线阵列在所述第二圆弧型导轨上进行往复的虚轴式圆弧型轨迹的扫描；所述第一组和第二组毫米波天线阵列和毫米波收发机分别在所述第一和第二圆弧型导轨上以中心对称方式或对向方式进行扫描；所述第一毫米波天线阵列和第二毫米波天线阵列采用频分和空分复合方式工作；第一毫米波收发机和第二毫米波收发机采用不同频率点的探测频率实现对目标的探测，并且利用空间分离技术，使第一毫米波天线阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴翔，年丰，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11