[发明专利]用于主动式毫米波安检成像的多发多收天线阵列布置、人体安检设备和方法

说明书

本公开的实施例公开了一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置、人体安检设备以及人体安检方法。多发多收阵列布置包括用于发射波长为毫米波的一组发射天线和用于接收被人体反射的波长为毫米波的一组接收天线。发射天线沿第一行排列，接收天线沿第二行排列，第一行平行于第二行且间隔开。两个相邻的发射天线之间对应地布置多于两个接收天线。

技术领域

本公开的实施例涉及人体安检领域，特别涉及用于毫米波的包括多发多收天线阵列和人体安检设备和方法。

背景技术

当前国内外反恐形式日益严峻，恐怖分子利用隐匿方式随身携带枪支、刀具以及爆炸物、毒品等危险品对航天安全构成了极大的威胁。机场、火车站等特点场合的人体安检技术得到了各国交通运输管理部门的高度重视。

现有技术中已有基于主动式毫米波太赫兹人体成像技术。该技术工作原理是设备首先向人体辐射毫米波，然后通过探测器接收经过人体或可疑物散射后的毫米波，通过重建算法对人体进行成像。然而，计算量大，成像速度较慢。使用的发射毫米波和探测毫米波的天线多，设备复杂，制造难度大。

发明内容

根据本公开的一方面，本公开的实施例提供一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置，包括用于发射波长为毫米波的一组发射天线和用于接收由所述一组发射天线发射的被人体反射的波长为毫米波的一组接收天线；

其中，所述一组发射天线包括沿第一行排列的多个发射天线，所述一组接收天线包括沿第二行排列的多个接收天线，所述一组发射天线的第一行的多个发射天线平行于所述一组接收天线的第二行的多个接收天线，且第一行所述一组发射天线与第二行所述一组接收天线间隔开，且位于同一平面；

其中，与沿第一行排列的两个相邻的发射天线之间的间隔长度对应的第二行的相等长度范围内布置至少一个接收天线使得发射天线的数量少于接收天线的数量。

在一个实施例中，至少一个发射天线与至少一个接收天线对齐使得两者之间的连线垂直于所述一组发射天线或所述一组接收天线的行的方向。

在一个实施例中，任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线与所述一组发射天线或所述一组接收天线的行的方向成一定角度。

在一个实施例中，所述多个发射天线以辐射波的波长的整数倍的距离间隔开，所述多个接收天线以一倍的辐射波的波长的距离间隔开。

在一个实施例中，多个发射天线以2倍、3倍、4倍或5倍的辐射波的波长的距离间隔开。

在一个实施例中，所述一组发射天线的一个发射天线和所述一组接收天线的最靠近的对应的多个接收天线中一个的连线的中点被看作这一对发射天线-接收天线的虚拟的等效相位中心，相邻的等效相位中心之间的距离为辐射波的波长的一半。

在一个实施例中，第一行所述一组发射天线与第二行所述一组接收天线间隔开的距离小于成像距离的10％。

在一个实施例中，第一行所述一组发射天线的首个发射天线和第二行所述一组接收天线的首个接收天线错位布置。

在一个实施例中，稀疏多发多收阵列布置还包括控制开关，用于控制所述一组发射天线依次发射毫米波。

在一个实施例中，稀疏多发多收阵列布置配置成：所述一组发射天线能够沿第一行排列的多个发射天线逐个依次发射辐射波完成一组发射天线的一维扫描，并且能够沿与所述一组发射天线的行的方向的正交方向位移完成人体二维扫描，以及能够基于傅里叶变换的合成孔径全息算法完成成像。

在一个实施例中，稀疏多发多收阵列布置配置成基于傅里叶变换的合成孔径全息算法，一次对正确成像区域完成图像重建，成像公式为：