[发明专利]一种主动式太赫兹安检成像装置及方法

权利要求书

1.一种主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：包括太赫兹源、太赫兹成像透镜和太赫兹线阵相机，所述太赫兹成像透镜位于所述太赫兹线阵相机前一定距离处用于成像并与所述太赫兹线阵相机共轴，所述太赫兹源位于太赫兹成像成像透镜一侧其主光轴与所述太赫兹成像透镜和所述太赫兹线阵相机的主光轴之间存在一定夹角β，所述太赫兹线阵相机连接有操控主机，所述操控主机中安装有终端操控软件，通过读取太赫兹线阵相机的电信号和A/D转换模块，将图像通过显示器展示出来，所述操控主机、终端操作软件及显示器组成智能操控终端，所述太赫兹源、太赫兹成像透镜和太赫兹线阵相机组成的非共轴光路系统固定在扫描平台上，通过机械驱动装置带动所述非共轴光路系统进行上下扫描，从而实现对待检人员的全身扫描检测成像。

2.根据权利要求1所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述太赫兹源、太赫兹成像透镜及太赫兹线阵相机组成的非共轴光路系统是一种反射式主动成像系统，其中所述太赫兹源基于IMPATT技术，工作频率0.1THz，发射功率为86mW，在成像系统中可设置一个或者多个。

3.根据权利要求1所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述太赫兹线阵相机是基于半导体阵列芯片制成，图像最高采集速度为5000fps，对应最快扫描速度为15m/s，响应频率范围0.05THz-0.7THz，像素为256x1。

4.根据权利要求1所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述扫描平台包括支撑架、连接所述支撑架的支撑柱以及所述支撑柱上设置的机械驱动装置，其中，所述非共轴光路系统固定于所述支撑架上方，所述机械驱动装置与所述支撑架连接，所述机械驱动装置驱动所述支撑架带动所述非共轴光路系统做垂直上下的往复运动。

5.根据权利要求4所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述机械驱动装置与所述支撑架通过传动丝杆结构或齿轮结构连接，并连接操控主机，所述操控主机中安装有终端操控软件，可以调节扫描平台的运动状态。

6.根据权利要求1所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述非共轴光路系统和扫描平台均封装于一可移动机壳内，待检人员位于所述可移动机壳外部的检测区外部，所述支撑架上的太赫兹源辐射出口和太赫兹线阵相机的接收面均朝向检测区，检测区能够接收太赫兹源辐射的太赫兹波，经所述待检人员反射或散射的太赫兹波由所述太赫兹成像透镜收集后成像于所述太赫兹线阵相机的探测面上。

7.根据权利要求6所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述检测区内设有用于待检人员站立的金属探测板，该金属探测板具有一定的长度和宽度，并连接所述操控主机，能弥补无法通过太赫兹波扫描检测人体脚底的漏洞。

8.根据权利要求1所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述终端操控软件包括太赫兹图像采集组件、太赫兹图像显示组件、太赫兹图像识别组件、扫描平台控制组件和金属识别组件，太赫兹图像采集组件完成太赫兹图像信号的采集、处理和拼接成像；太赫兹图像显示组件完成功能配置、图像完善、最终图像显示、历史图像显示和识别危险物品的标识；太赫兹图像识别组件完成识别参数的获取、图像识别计算和识别结果的处理；扫描平台控制组件完成机械驱动装置扫描起止位置、扫描速度、扫描量程的控制；金属识别组件完成对脚底金属物品的自动识别。

9.根据权利要求8所述的主动式太赫兹安检成像装置，其特征是：所述太赫兹图像显示组件具有危险品分析和识别模块，能够标示出每种危险品的类别和概率，并给出报警。

10.一种主动式太赫兹安检成像方法，其特征是：该方法用于安检，并通过权利要求1-9任一项所述的装置实现，包括如下步骤：

(a)准备阶段：启动系统，根据实际工作场合的需求通过终端操控软件设置好机械驱动装置的扫描起止位置、扫描速度、扫描量程以及配置好相关功能参数，将待检人员分别引导至安检系统的金属探测板上站立，根据提示面对安检系统站立，其中，对待检人员在检测区内的位置要求并不严格，只要在金属探测板区域内即可，在待检人体脚底放置金属探测板，能弥补无法通过太赫兹波扫描检测脚底的漏洞；

(b)扫描成像：通过机械驱动装置驱动所述扫描平台上的支撑架做垂直上下的往复运动，扫描平台上的太赫兹源辐射的太赫兹波辐照待检人员，待检人员反射或散射的太赫兹波信号由所述太赫兹成像透镜收集后成像于所述太赫兹线阵相机的探测面，期间需要待检人员根据提示语音对安检系统进行转身操作，最终实现了对人体全身360度的太赫兹波扫描成像；

(c)图像识别：操控主机中的终端操控软件不断地读取太赫兹线阵相机发送的图像列信号，通过拼接算法形成RGB格式的原始图像，经过图像处理后将最终人体全身360度的成像结果显示在显示屏中的软件界面中；同时根据实际工作场合的需求，终端操控软件还提供了对人体扫描图像中危险物品的分析和识别功能，当发现危险品时，根据获得图像进行人工智能算法处理，与违禁品的标准图像数据库进行对比，标示出危险品的类别和概率进行突出显示，并给出报警。