[实用新型]一种主动毫米波成像安全检测系统

说明书

本实用新型提供了一种主动毫米波成像安全检测系统，该安全检测系统包括用于生成并发送被检对象所需要的毫米波信号并接收处理被检对象返回的回波信号的毫米波信号收发一体机及用于安装并带动所述毫米波收发一体机沿Z轴方向移动的一维扫描平台。本实用新型的主动毫米波成像安全检测系统采用合成孔径雷达成像原理，对被检对象的前后面快速成像，成像分辨率高，给被检对象和安检人员提供了极大的便利，被检对象只需站立在安检仪内保持2秒时间，安检人员只需根据图像显示模块显示的可疑物标识识别结果对可疑物进行检查即可，从而消除了安检人员使用安检设备在被检对象的身体上来回移动产生的不方便的问题。

技术领域

本实用新型涉及安检系统领域，尤其涉及一种主动毫米波成像安全检测系统。

背景技术

“毫米波”是指波长从10mm到1mm，对应频率为30GHz到300GHz的毫米波。本实用新型主要研究的毫米波波段是指位于大气传播窗口的27GHz到34GHz毫米波，中心频率对应波长为10mm。

毫米波具有以下突出的优点：1毫米波与微波相比，频率高波长短，所以成像精度高，且具有毫米波电路有电路体积小的优势；2毫米波与红外相比具有全天候工作的能力尤其在雨雾等恶劣自然条件下；3毫米波对烟雾，衣物等具有一定的穿透能力，这对于在恶劣环境下探测隐匿目标十分有利；4不同物理属性的物体对毫米波的敏感程度区别很大，即毫米波辐射或者散射特性区别很大，例如对金属而言，金属的毫米波辐射率接近为零，在成像场景中，金属几乎为“冷”目标。

综合以上特点，使得毫米波成像具有很高的研究价值和应用前景。例如在机场，车站安检系统中可以利用毫米波成像系统探测隐藏于衣物里的枪支刀具等危险目标，在军事上可用毫米波雷达在沙尘烟雾等恶劣天气下，探测装甲车或坦克等金属目标。

传统的金属探测器只能对近距离小范围目标进行检测，效率低，已远远不能满足安检的需求。尽管X光等各种射线具有很强的穿透力，但会对被测人体造成辐射伤害，即使当前存在低辐射剂量的X光机，但其依然不容易被公众接受。红外线是靠物体表面温度成像，在有织物遮挡的情况下无法清晰成像。而毫米波成像系统不仅可以检测出隐藏在织物下的金属物体，还可以检测出塑料手枪，炸药等危险品，获得的信息更加详尽、准确，可以大大地降低误警率。

从成像机制上分，毫米波成像有毫米波主动成像和毫米波被动成像两大类。区分的根本依据是在成像系统中是否需要毫米波发射机去照射扫描成像目标。毫米波主动成像系统中是需要主动照射目标的毫米波发射源；毫米波被动成像则利用高灵敏度的接收机接受目标自身辐射的毫米波来完成成像。

受早期毫米波器件水平发展比较低的影响，那时的毫米波成像系统大都设计成被动成像。被动毫米波成像系统主要是配合机械扫描来完成对整个场景的探测，以牺牲成像时间来获得更大的场景视野，即为单波束的机械扫描方式。这种系统的优点为结构比较简单，实现成本也较低，缺点就是成像时间太长，较差的成像分辨率。成像时间和分辨率差也制约了此类成像系统的适用性。

现阶段在毫米波成像领域，毫米波成像研究成果主要集中在西北太平洋实验室(Pacific Northwest National Laboratory)。此实验室中的McMakin等人，开发了一套三维全息成像扫描系统，此套成像系统的扫描机制是基于圆柱扫描，并且这套系统已经实现了毫米波成像系统的商业化。该成像系统采用的是主动成像机制，通过全息算法反演得到目标的三维毫米波图像。此项技术已经授权L-3Communications和Save View有限公司，他们生产出的产品分别用于车站码头等场所的安检系统中和试选服装之中。但是由于这种系统采用了384个收发单元，因而成本较高。

国内毫米波成像，受早期毫米波器件水平发展比较低的影响，体制大都采用被动体制，样机体积庞大、成本高、成像分辨率低，扫描时间长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种主动毫米波成像安全检测系统，该系统成本低、便携性强，提高了成像速度及成像分辨率。