[发明专利]三维全息成像的安检系统及方法

说明书

本发明涉及三维全息成像的安检系统及方法。所述系统包括主体框架，设于所述主体框架上的毫米波收发模块、以及与所述毫米波收发模块连接的至少两组毫米波开关天线阵列；所述毫米波开关天线阵列的数量与所述扫描区域的数量相同；用于驱动所述至少两组毫米波开关天线阵列同向旋转的扫描驱动装置；用于控制所述扫描驱动装置产生旋转角度信号的控制装置；用于根据所述毫米波收发模块采集到的回波信号，以及所述回波信号对应的空间位置信息，合成所述被测目标的三维全息图像的并行图像处理模块。本发明简化了系统结构，并且得到的成像分辨率高。

技术领域

本发明涉及毫米波成像技术领域，特别是涉及三维全息成像的安检系统及方法。

背景技术

毫米波的频率为30GHz到300GHz(波长从1mm到10mm)。在电磁波谱中毫米波频率的位置介于红外与微波之间。毫米波成像系统主要有以下几个特点：对目标的形状结构敏感，区别金属目标和背景环境的能力强；获得的图像分辨率高，因此可提高对目标识别与探测能力；与红外激光相比，毫米波受恶劣自然环境的影响小，可用于烟尘、云雾等恶劣环境下；系统体积小，重量轻，和微波电路相比，毫米波电路尺寸要小很多，因此，毫米波系统更易集成。基于上述特点，毫米波成像技术应用广泛，尤其是在无损检测和安检领域。

毫米波成像体制主要分为毫米波主动成像和毫米波被动成像。被动毫米波成像系统结构比较简单，实现成本也较低，但成像时间长，成像分辨率较低。主动式毫米波成像相同中，主动合成孔径成像和主动全息成像是主要的成像体制。毫米波全息成像的方法是源于光学全息的方法，利用电磁波的相干原理，首先发射机要将发射高稳定的毫米波信号，接收机接受目标反射回来的回波信号，并将回波信号与高度相干的参考信号进行相干处理，提取出回波信号的幅度和相位信息，从而通过数据和图像处理的方法得到场景中目标的三维图像。毫米波主动全息成像得到的毫米波图像分辨率好，成像时间短，特别适用于人体安检系统。

目前的毫米波主动式三维全息成像的人体安检系统，为了缩短扫描时间，设置了两组扫描单元，并且如图1所述，包括：由第一毫米波收发机2和第一毫米波开关天线阵列7组成的第一组扫描单元，以及由第二毫米波收发机3和第二毫米波开关天线阵列8组成的第二组扫描单元。具体设置结构为：在人体安检系统的主体框架上设置两个对称的转动臂，用于分别固定两组扫描单元。基于这种人体安检系统的成像方法包括：待检人员由进入待扫描区域中心位置时，通过旋转扫描驱动装置6驱动两组扫描单元进行旋转，以对待检人员进行旋转扫描。图像处理装置5通过来自两组扫描单元的数据，合成待检人员的三维全息图像。

可以看出，现有的毫米波主动式三维全息成像的人体安检系统结构复杂，实现成本较高；并且两组扫描单元各自独立的进行扫描和信息收发，存在成像图像的分辨率低的问题。

发明内容

基于此，本发明实施例提供三维全息成像的安检系统及方法，系统结构简单，得到的成像图像的分辨率高。

本发明一方面提供三维全息成像的安检系统，包括主体框架，所述主体框架内形成有一个待扫描区域和至少两个扫描区域，还包括：毫米波收发模块、至少两组毫米波开关天线阵列、扫描驱动装置以及并行图像处理模块，所述毫米波开关天线阵列的数量与所述扫描区域的数量相同；

所述毫米波收发模块设于所述主体框架上，所述毫米波收发模块与各组毫米波开关天线阵列均连接；

所述扫描驱动装置，用于驱动所述至少两组毫米波开关天线阵列同向旋转，使各组毫米波开关天线阵列在其对应的一个扫描区域内对待扫描区域中的被测目标进行旋转扫描；

所述并行图像处理模块，用于根据所述毫米波收发模块采集到的回波信号，以及所述回波信号对应的空间位置信息，合成所述被测目标的三维全息图像。

本发明另一方面提供一种三维全息成像的安检方法，基于上述三维全息成像的安检系统，所述安检方法包括：

检测到被测目标进入待扫描区域，触发扫描指令；