[发明专利]一种快速扫描的平面毫米波人体安检设备和方法

说明书

本发明涉及安检技术领域，具体涉及一种快速扫描的平面毫米波人体安检设备和方法，包括面板、底座和显示装置，所述底座内部集成有脚底金属探测装置，所述显示装置设于面板外部，所述面板包括H毫米波收发阵列、L毫米波收发阵列、毫米波收发装置、传动装置、驱动装置、信号采集装置、智能运算装置；这种快速扫描的平面毫米波人体安检设备，解决了目前的平面毫米波人体安检设备安检效率低、安检可靠性不够高、安检设备使用形式不灵活的问题。

技术领域

本发明涉及安检技术领域，具体涉及一种快速扫描的平面毫米波人体安检设备和方法。

背景技术

传统的人体安检设备主要有金属安检门、金属探测仪、X光人体安检仪等。具体地，金属安检门、金属探测仪只能检测金属物品。X光人体安检仪由于X光电离辐射对人体健康存在一定危害，无法应用于大面积人体普检。为了弥补传统安检手段的不足，近年来毫米波成像技术应用于人体安检有了长足的发展，毫米波人体安检设备具有能够穿透人体衣服、对人体无伤害、能够识别金属和非金属违禁品等优点。

目前主流的毫米波人体安检技术主要有柱面扫描成像技术、平面扫描成像技术和MIMO成像技术三种，其中柱面扫描成像设备体积庞大、算法复杂，且由于采用竖直天线阵列，天线阵列较长，天线单元多，导致设备成本较高。MIMO成像技术采用稀布阵技术，无需任何机械扫描，成像速度快，但是收发单元数量多，成本高。平面扫描成像技术由于采用水平天线阵列，收发单元数最少，成本最低，且天线阵列在平面内扫描，设备体积小巧，成为一种有竞争力的毫米波人体安检设备。

然而目前的平面毫米波人体安检设备依然存在诸多技术问题：第一，目前平面毫米波人体安检设备采用一个水平天线阵列在竖直方向机械扫描的技术方案，为了保证天线阵列机械运动过程中噪声和振动在可接受范围内，机械扫描速度无法太快，目前主流产品该机械扫描时间约为2s左右，这就使得人体安检时需要静止站立2s时间，降低了总体安检效率，使用体验不佳；第二，人体即使在站立的情况下由于呼吸起伏等原因，人体表面会存在微小振动，目前平面毫米波人体安检设备多采用K/Ka频段毫米波，成像分辨率在5mm左右，在如此分辨率和2s机械扫描时间下人体振动引起的图像模糊不明显，但是随着技术发展，采用更高频率以获得更高分辨率是平面毫米波人体安检设备发展的必然趋势，若更换为E波段、W波段甚至更高频段，则理论上平面毫米波人体安检设备成像分辨率将达到1～2mm，届时2s机械扫描时间远远无法满足要求，需要寻找更快的扫描方案；第三，目前平面毫米波人体安检设备采用一个水平天线阵列，毫米波成像闪烁效应明细，人体边缘、胸口、肩头等部位由于存在高低起伏，回波信号较弱，一定程度上影响了检出率，容易造成漏检或误检；第四，目前平面毫米波人体安检设备两侧天线阵列通过柔性材料联动，且设备顶部放置了运算装置等装置，只能两面联动工作，不能单面工作，不能很好的适应面积紧张、对检出速率要求不高的特殊场所。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决目前的平面毫米波人体安检设备安检效率低、安检可靠性不够高、安检设备使用形式不灵活的问题，提供了一种快速扫描的平面毫米波人体安检设备和方法。

为了实现上述目的，本发明公开了一种快速扫描的平面毫米波人体安检设备，包括面板、底座和显示装置，所述底座内部集成有脚底金属探测装置，所述显示装置设于面板外部，所述面板包括H毫米波收发阵列、L毫米波收发阵列、毫米波收发装置、传动装置、驱动装置、信号采集装置、智能运算装置、位置读取装置、站姿判断装置；

所述驱动装置用于提供驱动力，经过传动装置后驱动H毫米波收发阵列和L毫米波收发阵列一起向上或向下机械运动；

所述毫米波收发装置用于产生底层毫米波信号，驱动H毫米波收发阵列和L毫米波收发阵列工作；H毫米波收发阵列和L毫米波收发阵列，分别实现对成像区域上半部分和下半部分毫米波扫描，与单个毫米波收发阵列装置相比，扫描时间可缩短近一半，实现快速扫描，这将在毫米波频段提升到E波段、W波段甚至更高后有效避免人体晃动引起的图像虚化问题。