扫描机构及具有该扫描机构的安检仪的制作方法
专利名称:扫描机构及具有该扫描机构的安检仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于安检设备领域，尤其涉及扫描机构及具有该扫描机构的安检仪。在毫米波收发天线模块上设置防尘膜，对毫米波收发天线单元的信号端密封隔离实现防尘，该扫描机构与现有安检仪配置弧形有机玻璃对整个毫米波收发天线模块密封相比，结构简单，安检仪维修、维护时更方便，成本降低。在毫米波收发天线单元发射毫米波与接收毫米波时，毫米波无需经过有机玻璃而经过防尘膜，对毫米波信号衰减较小，提高安检仪三维成像效果。
【专利说明】
扫描机构及具有该扫描机构的安检仪
技术领域
[0001 ]本实用新型属于安检设备领域，尤其涉及扫描机构及具有该扫描机构的安检仪。
【背景技术】
[0002]毫米波的频率为30GHz到300GHz (波长从Imm到1mm)，在实际工程应用中，常把毫米波的低端频率降到26GHz。在电磁波谱中，毫米波频率的位置介于红外与微波之间。与红外相比，毫米波具有全天候工作的能力并且可用于烟尘、云雾等恶劣环境下。与微波相比，波长短、频带宽，具有很广阔的利用空间以及在大气中的传播特性是毫米波的典型特点。
[0003]具体来说毫米波主要有以下几个特点:
[0004]1.精度高，毫米波雷达更容易获得窄的波束和大的绝对带宽，毫米波雷达系统抗电子干扰能力更强。
[0005]2.在多普勒雷达中，毫米波的多普勒频率分辨率高。
[0006]3.在毫米波成像系统中，毫米波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，因此可提高对目标的识别与探测能力。
[0007]4.毫米波能够穿透等离子体。
[0008]5.与红外激光相比，毫米波受恶劣自然环境的影响小。
[0009]6.毫米波系统体积小，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。
[0010]正是这些独特的性质赋予了毫米波技术的广泛应用前景。尤其是在无损检测和安检领域。
[0011 ]在毫米波成像发展初期，毫米波成像系统都使用单通道的机械扫描体制，这种成像体制结构简单，但扫描时间比较长。为了缩短扫描时间，MiIlivis1n公司研制了Vetal25成像仪，此成像仪除有发射扫描系统外，还有8X8的阵列接收机制。Trex公司还研制了一套PMC-2成像系统，此成像系统中的天线单元采用了3mm相控阵天线的技术。PMC-2成像系统采用了中心频率为84GHz的毫米波。Lockheed Martin公司也研制了一套焦平面成像阵列成像系统，其采用的毫米波的中心频率为94GHz。TRW公司研制了一套被动的毫米波成像系统，此套系统采用的毫米波的中心频率为89GHz。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(Pacif ic Northwest Nat1nal Laboratory)。此实验室中的Mc Makin等人，开发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-3Communicat1ns和Save View有限公司。目前西北太平洋实验室正致力于更高频率的毫米波成像系统的开发研制。除上面介绍的实验室和公司外，在英国、美国等国家，也有很多的科研院所和企业参与了毫米波成像技术的研究。如美国的陆军海军空军研究实验室和海军沿海基地等公司以及De laware、Ari zona等大学、英国的Reading大学、Durham大学和Farran公司等。除英美国之外，德国的微波与雷达研究所(Microwave and Radar Institute)和德国的航空中心(German Aerospace Center)也有参与毫米波成像技术的研究。澳大利亚的ICT中心、日本的NEC公司等都有相关毫米波成像研究成果的报道。
[0012]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。这种被动毫米波成像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。随着毫米波器件水平的提高和毫米波器件技术的发展，毫米波主动成像开始受到越来越多的重视。在毫米波主动成像中，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，毫米波全息成像利用电磁波的相干原理，首先发射天线要发射高稳定的毫米波信号，接收天线接受目标上每个点的发射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，从而得到目标点上的发射特性，最后在通过数据和图像处理的方法就可以得到场景中的目标毫米波图像。毫米波主动全息成像得到的毫米波图像分辨率好，再与机械扫描相配合可大大缩短成像时间，可实现工程化，所以毫米波全息成像特别适合毫米波近程主动成像。
[0013]随着国际反恐形式严峻，毫米波主动式圆形扫描三维全息成像人体安检仪以其穿透性、非接触、无伤害、检测速度快等特点，已经在国外应用于机场、火车站等人流密集区，实现对人体衣物掩盖下的物品实现非脱衣、非接触式三维全息成像检测；其能对金属及非金属物品实现检测，包括枪支、刀具、毒品、液体、芯片等。
[0014]目前国际上多采用毫米波主动式圆柱形阵列旋转扫描的三维全成成像技术，即采用阵列式的毫米波发射、接收天线模块来获取人体扫描信息，其毫米波收发天线模块众多，且造价昂贵，必须对其进行防尘保护，以避免粉尘堆积对精密部件造成损坏。请参阅图1，现有技术中的安检仪，将毫米波收发天线模块300整体放置于一个密封空间中，该密封空间由3mm厚的有机玻璃303与其他机械结构围合而成，对毫米波收发天线模块300密封隔离实现防尘。在发射天线301发射毫米波、接收天线302接收毫米波时，毫米波都需经过3mm厚的有机玻璃303，由于该有机玻璃过厚，对毫米波发射、接收信号有较强的衰减，且有机玻璃材料特殊，弧形有机玻璃加工难，价格昂贵，从而增加了仪器研发生产周期和成本。有机玻璃面积大(高210mm、宽130mm)，安装结构复杂，在人体安检仪维修维护时，需将有机玻璃拆卸，工序繁琐，十分不方便。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型的目的在于提供一种扫描机构，旨在解决现有安检仪中的毫米波收发天线模块采用有机玻璃与其他机械结构密封隔离引起毫米波信号在经过有机玻璃时衰减大、弧形的有机玻璃加工难及装拆繁琐、不便于维护的技术问题。
[0016]本实用新型是这样实现的，扫描机构，包括用于扫描预定扫描区内待成像物的毫米波收发天线模块，所述毫米波收发天线模块包括毫米波收发天线单元，所述毫米波收发天线单元的信号端朝向所述预定扫描区，所述扫描机构还包括覆盖于所述信号端上的防尘膜。
[0017]进一步地，还包括用于驱动所述毫米波收发天线模块沿预定轨迹移动以使所述毫米波收发天线模块扫描所述预定扫描区的驱动件。
[0018]进一步地，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块采用一连接件连接，所述连接件由所述驱动件驱动移动。
[0019]进一步地，每一所述毫米波收发天线模块中的所述毫米波收发天线单元的数量至少为二，所有所述毫米波收发天线单元依次发射的毫米波经过所述防尘膜并照射至所述待成像物，由所述待成像物反射回的毫米波经过所述防尘膜并由所述毫米波收发天线单元依次接收。
[0020]进一步地，每一所述毫米波收发天线模块中的所有所述毫米波收发天线单元呈列状分布。
[0021]进一步地，所述毫米波收发天线单元包括发射天线与相邻于所述发射天线设置的接收天线;或者，所述毫米波收发天线单元为收发一体天线。
[0022]进一步地，还包括连接于所述毫米波收发天线模块上且沿所述毫米波收发天线模块的预定轨迹作伸缩运动的防护装置。
[0023]进一步地，在所述预定轨迹的方向上，所述毫米波收发天线模块具有背对分布的第一侧部与第二侧部，所述预定轨迹具有靠近于所述第一侧部的第一端及靠近于所述第二侧部的第二端;所述预定轨迹的数量至少为一，每个所述预定轨迹配置两个所述防护装置，其中一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第一端与所述第一侧部之间，另外一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第二端与所述第二侧部之间。
[0024]进一步地，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块绕同一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区；
[0025]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿同一水平方向移动以扫描所述预定扫描区；
[0026]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区；
[0027]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块绕一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区；
[0028]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿水平方向移动以扫描所述预定扫描区；
[0029]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区。
[0030]进一步地，所述防尘膜为聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙酸乙烯酯膜、聚亚胺脂膜或聚乙烯膜。
[0031 ]本实用新型的另一目的在于提供一种安检仪，包括扫描机构及与所述扫描机构电连接且用于依据所述毫米波收发天线模块的检测信号形成待成像物的三维图像的图像处理装置。
[0032]进一步地，还包括具有一内腔的框架，所述框架具有与所述内腔相通的入口与出口，所述预定扫描区形成于所述框架内，所述扫描机构安装于所述框架上。
[0033]本实用新型相对于现有技术的技术效果是，在毫米波收发天线模块上设置防尘膜，对毫米波收发天线单元的信号端密封隔离实现防尘，该扫描机构与现有安检仪配置弧形有机玻璃对整个毫米波收发天线模块密封相比，结构简单，安检仪维修、维护时更方便，成本降低。在毫米波收发天线单元发射毫米波与接收毫米波时，毫米波无需经过有机玻璃而经过防尘膜，对毫米波信号衰减较小，提高安检仪三维成像效果。
【附图说明】
[0034]图1是现有技术提供的安检仪的工作示意图；
[0035]图2是本实用新型第一实施例提供的安检仪的结构示意图；
[0036]图3是图2的安检仪的俯视图；
[0037]图4是图2的安检仪的工作示意图；
[0038]图5是图2的安检仪中应用的毫米波收发天线模块与防护装置的装配图；
[0039]图6是本实用新型第二实施例提供的安检仪的结构示意图。
[0040]扫描机构100防尘膜20框架200[0041 ]毫米波收发天线模块10 驱动件30 入口 201
[0042]第一侧部1a连接件31出口 202
[0043]第二侧部1b防护装置40 毫米波收发天线模块300
[0044]毫米波收发天线单元11预定扫描区S 发射天线301
[0045]发射天线111预定轨迹T 接收天线302
[0046]接收天线112第一端A有机玻璃303
[0047]安装座12第二端B
【具体实施方式】
[0048]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0049]请参阅图2至图5，本实用新型实施例提供的扫描机构100，包括用于扫描预定扫描区S内待成像物的毫米波收发天线模块10，毫米波收发天线模块10包括毫米波收发天线单元11，毫米波收发天线单元11的信号端朝向预定扫描区S，扫描机构100还包括覆盖于信号端上的防尘膜20。
[0050]在毫米波收发天线模块10上设置防尘膜20，对毫米波收发天线单元11的信号端密封隔离实现防尘，该扫描机构100与现有安检仪配置弧形有机玻璃对整个毫米波收发天线模块密封相比，结构简单，安检仪维修、维护时更方便，成本降低。在毫米波收发天线单元11发射毫米波与接收毫米波时，毫米波无需经过有机玻璃而经过防尘膜20，对毫米波信号衰减较小，提高安检仪三维成像效果。
[0051]具体地，扫描机构100应用于主动式毫米波三维成像人体安检仪。扫描机构100还可以应用于其它需要对待成像物作三维成像的场合。
[0052]进一步地，毫米波收发天线模块10还包括用于安装毫米波收发天线单元11的安装座12。毫米波收发天线单元11通过粘接或其它机械连接方式安装于安装座12上。安装座12的形状依据毫米波收发天线单元11的排列方式设置。具体地，毫米波收发天线单元11呈列状排布，相应地，安装座12呈条形延伸。可以理解地，还可以不设置安装座，每一毫米波收发天线模块10中的毫米波收发天线单元11通过粘接或其它机械连接方式相连接。
[0053]进一步地，还包括用于驱动毫米波收发天线模块10沿预定轨迹T移动以使毫米波收发天线模块10扫描预定扫描区S的驱动件30。驱动件30用于驱动毫米波收发天线模块10移动。预定轨迹T可以为竖直线、水平线或弧线等等。采用不同预定轨迹T时，有相应算法对毫米波收发天线模块10的检测信号处理实现三维成像。驱动件30可以为转动驱动件、直线驱动件、转动驱动件与传动机构的组合、直线驱动件与传动机构的组合，具体依据预定轨迹T布置。转动驱动件可以为电机、液压马达等等，直线驱动件可以为电缸、液压缸等等。在本实施例中，驱动件为伺服电机，伺服电机可精准控制毫米波收发天线模块10的速度与位置。可以理解地，毫米波收发天线模块还可以不配置驱动件，采用手动实现移动。
[0054]进一步地，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10采用一连接件31连接，连接件31由驱动件30驱动移动。在驱动件30驱动连接件31移动时，采用驱动件30同时驱动两个毫米波收发天线模块10，对待成像物的两侧同时扫描，扫描时间缩短。具体地，连接件31为一设于预定扫描区S上方的悬臂，两个毫米波收发天线模块10分别连接于悬臂两端，驱动件30为转动驱动件，转动驱动件30驱动悬臂转动，悬臂带动两个毫米波收发天线模块10转动一预定角度(如120°)，即可对待成像物的两侧同时扫描。另外，毫米波收发天线模块10的数量与移动范围不限定，具体按需配置。
[0055]进一步地，每一毫米波收发天线模块10中的毫米波收发天线单元11的数量至少为二，所有毫米波收发天线单元11依次发射的毫米波经过防尘膜20并照射至待成像物，由待成像物反射回的毫米波经过防尘膜20并由毫米波收发天线单元11依次接收。该配置结构紧凑，采用较少的毫米波收发天线模块10沿预定轨迹T移动，即可对预定扫描区S扫描。具体地，一毫米波收发天线模块10具有192个毫米波收发天线单元11，让预定扫描区S保持在预定高度范围内。毫米波收发天线单元11的数量按需配置。
[0056]进一步地，所有毫米波收发天线单元11呈列状分布。该结构紧凑，沿预定轨迹T移动，可对预定扫描区S扫描。优选地，毫米波收发天线单元11列状排布，排布方向与毫米波收发天线模块10的预定轨迹T的切线方向相垂直，采用最少的毫米波收发天线单元11对预定扫描区S扫描。可以理解地，多个毫米波收发天线单元11还可以二维整面排布，直接对预定扫描区S扫描，该方案需要较多毫米波收发天线单元11。或者，毫米波收发天线单元11还可以按预定曲线分布，沿预定轨迹T移动，可对预定扫描区S扫描。
[0057]进一步地，毫米波收发天线单元11包括发射天线111及相邻于发射天线111设置的接收天线112。毫米波发射天线111、毫米波接收天线112分别是频率为26GHz到300GHz电磁波发射天线与接收天线。发射天线111的信号端与接收天线112的信号端均朝向预定扫描区
S。所有毫米波收发天线单元11中的发射天线111依次发射的毫米波经过防尘膜20并照射至待成像物，由待成像物反射回的毫米波经过防尘膜20并由对应于发射天线111的接收天线112依次接收。优选地，每一毫米波收发天线模块10中，各个毫米波收发天线单元11中的发射天线111与接收天线112依次列状排布，该结构紧凑，便于对预定扫描区S扫描。可以理解地，每一毫米波收发天线模块10中，各个毫米波收发天线单元11中的发射天线111与接收天线112还可以错开排布，该配置也能对预定扫描区S扫描。或者，毫米波收发天线单元11为收发一体天线。该结构紧凑，容易装配。毫米波收发一体天线是频率为26GHz到300GHz电磁波收发一体天线。防尘膜20粘接于同一毫米波收发天线模块10上所有毫米波收发天线单元11的信号端，该结构容易装拆，对信号端密封防尘。
[0058]进一步地，还包括连接于毫米波收发天线模块10上且沿毫米波收发天线模块10的预定轨迹T作伸缩运动的防护装置40。当毫米波收发天线模块10沿预定轨迹T上移动时，防护装置40跟随毫米波收发天线模块10作伸缩运动，防护装置40起到屏障作用，以达到防止异物掉入或人体进入毫米波收发天线模块10运行轨道的效果。具体地，防护装置40为推拉门、折叠帘或其它可折叠结构、可伸缩结构。另外，框架200上配置有用于安装防护装置40的轨道，供防护装置40在预定轨迹T上作伸缩运动。
[0059]进一步地，请参阅图3、图5，在预定轨迹T的方向上毫米波收发天线模块10具有背对分布的第一侧部1a与第二侧部10b，预定轨迹T具有靠近于第一侧部1a的第一端A及靠近于第二侧部1b的第二端B;预定轨迹T的数量至少为一，每个预定轨迹T配置两个防护装置40，其中一个防护装置40设于预定轨迹T的第一端A与第一侧部1a之间，另外一个防护装置40设于预定轨迹T的第二端B与第二侧部1b之间。在条形的毫米波收发天线模块10的两侧部各设置一防护装置40，防护装置40的一侧边固定于预定轨迹T的第一端A或第二端B，且该防护装置40的另一侧边固定于毫米波收发天线模块10的其中一个侧部。毫米波收发天线模块10在预定轨迹T上移动时，两个防护装置40跟随毫米波收发天线模块10作伸缩移动。
[0060]进一步地，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10绕同一铅垂线转动以扫描预定扫描区S。该方案可实现圆柱旋转扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0061 ]或者，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10沿同一水平方向移动以扫描预定扫描区S。该方案可实现双侧横向扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0062]或者，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10沿竖直方向移动以扫描预定扫描区S。该方案可实现双侧纵向扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0063]或者，毫米波收发天线模块10的数量为一，预定扫描区S位于信号端的前侧，毫米波收发天线模块10绕一铅垂线转动以扫描预定扫描区S。该方案可实现局部旋转扫描或圆柱旋转扫描。比如毫米波收发天线模块10的旋转角度范围为120°，人站在预定扫描区S内，人前后两侧分别面向毫米波收发天线模块10，扫描两次即可完成人体的三维扫描。或者，毫米波收发天线模块10的旋转角度范围为300°，人站在预定扫描区S内，扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0064]或者，毫米波收发天线模块10的数量为一，预定扫描区S位于信号端的前侧，毫米波收发天线模块1沿水平方向移动以扫描预定扫描区S O该方案可实现单侧横向扫描，人站在预定扫描区S内，人前后两侧分别面向毫米波收发天线模块10，扫描两次即可完成人体的三维扫描。
[0065]或者，毫米波收发天线模块10的数量为一，预定扫描区S位于信号端的前侧，毫米波收发天线模块10沿竖直方向移动以扫描预定扫描区S O该方案可实现单侧纵向扫描，人站在预定扫描区S内，人前后两侧分别面向毫米波收发天线模块10，扫描两次即可完成人体的三维扫描。
[0066]可以理解地，毫米波收发天线模块10还可以采用其它布置方式，对预定扫描区S进行扫描。
[0067]进一步地，防尘膜20为聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙酸乙烯酯膜、聚亚胺脂膜或聚乙烯膜或其它防尘膜。上述防尘膜20均能对发射天线111与接收天线112密封防尘，而且防尘膜20的介电常数比有机玻璃的介电常数低，对毫米波具有较高透射率，对毫米波衰减小。防尘膜20的厚度范围是0.01至1mm，该厚度范围内的防尘膜对毫米波衰减小。优选地，防尘膜的厚度是0.05mm，该防尘膜节省用料，装配稳定，其厚度仅为有机玻璃厚度(3mm)的1/60，降低了防尘膜对毫米波收发天线信号的衰减，从而提高安检仪三维成像效果。防尘膜国内易购买，且价格多在200元左右(规格:宽50mm、厚0.05mm左右、长100m)，而现有采用有机玻璃与其他机械结构的密封结构成本都在I万元以上，相比之下大大降低了成本。
[0068]请参阅图2至图5，本实用新型第一实施例提供的安检仪，包括上述的扫描机构100及与扫描机构100电连接且用于依据毫米波收发天线模块10的检测信号形成待成像物的三维图像的图像处理装置(图未示)。在本实施例中，安检仪工作时，转动驱动件30驱动连接件31，并带动两个毫米波收发天线模块10进行120°圆柱旋转扫描。多个发射天线111依次发射毫米波信号经防尘膜20照射至人体，人体反射回的毫米波信号再经防尘膜20被多个接收天线112依次接收，并通过图像处理装置进行三维成像检测。驱动件30的选用、毫米波收发天线模块10的数量与移动范围、毫米波收发天线单元11的数量按需配置。
[0069]进一步地，还包括具有一内腔的框架200，框架200具有与内腔相通的入口 201与出口 202，预定扫描区S形成于框架200内，扫描机构100安装于框架200上。框架200作为安装扫描机构100、驱动件30等各种部件的载体。入口 201与出口 202相对设置，人通过入口 201进入预定扫描区S，通过出口 202离开预定扫描区S。
[0070]请参阅图6，本实用新型第二实施例提供的安检仪，与第一实施例提供的安检仪大致相同，与第一实施例不同的是，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10沿竖直方向移动以扫描预定扫描区S。该方案可实现双侧纵向扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0071]进一步地，在条形的毫米波收发天线模块10的两侧部各设置一防护装置40，防护装置40的一侧边固定于预定轨迹T的其中一端，且该防护装置40的另一侧边固定于毫米波收发天线模块10的其中一个侧部。毫米波收发天线模块10在预定轨迹T上移动时，两个防护装置40跟随毫米波收发天线模块10作伸缩移动。防护装置40起到屏障作用，以达到防止异物掉入或人体进入毫米波收发天线模块10运行轨道的效果。
[0072]可以理解地，毫米波收发天线模块10还可以采用整面扫描、双侧横向扫描、局部旋转扫描、单侧横向扫描、单侧纵向扫描或其它布置方式，对预定扫描区S进行扫描。
[0073]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.扫描机构，其特征在于，包括用于扫描预定扫描区内待成像物的毫米波收发天线模块，所述毫米波收发天线模块包括毫米波收发天线单元，所述毫米波收发天线单元的信号端朝向所述预定扫描区，所述扫描机构还包括覆盖于所述信号端上的防尘膜。2.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，还包括用于驱动所述毫米波收发天线模块沿预定轨迹移动以使所述毫米波收发天线模块扫描所述预定扫描区的驱动件。3.如权利要求2所述的扫描机构，其特征在于，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块采用一连接件连接，所述连接件由所述驱动件驱动移动。4.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，每一所述毫米波收发天线模块中的所述毫米波收发天线单元的数量至少为二，所有所述毫米波收发天线单元依次发射的毫米波经过所述防尘膜并照射至所述待成像物，由所述待成像物反射回的毫米波经过所述防尘膜并由所述毫米波收发天线单元依次接收。5.如权利要求4所述的扫描机构，其特征在于，每一所述毫米波收发天线模块中的所有所述毫米波收发天线单元呈列状分布。6.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，所述毫米波收发天线单元包括发射天线与相邻于所述发射天线设置的接收天线;或者，所述毫米波收发天线单元为收发一体天线。7.如权利要求1至6任一项所述的扫描机构，其特征在于，还包括连接于所述毫米波收发天线模块上且沿所述毫米波收发天线模块的预定轨迹作伸缩运动的防护装置。8.如权利要求7所述的扫描机构，其特征在于，在所述预定轨迹的方向上，所述毫米波收发天线模块具有背对分布的第一侧部与第二侧部，所述预定轨迹具有靠近于所述第一侧部的第一端及靠近于所述第二侧部的第二端;所述预定轨迹的数量至少为一，每个所述预定轨迹配置两个所述防护装置，其中一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第一端与所述第一侧部之间，另外一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第二端与所述第二侧部之间。9.如权利要求1、2、4至6任一项所述的扫描机构，其特征在于，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块绕同一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿同一水平方向移动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块绕一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿水平方向移动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区。10.如权利要求1至6任一项所述的扫描机构，其特征在于，所述防尘膜为聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙酸乙烯酯膜、聚亚胺脂膜或聚乙烯膜。11.安检仪，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的扫描机构及与所述扫描机构电连接且用于依据所述毫米波收发天线模块的检测信号形成待成像物的三维图像的图像处理装置。12.如权利要求11所述的安检仪，其特征在于，还包括具有一内腔的框架，所述框架具有与所述内腔相通的入口与出口，所述预定扫描区形成于所述框架内，所述扫描机构安装于所述框架上。
【文档编号】G01S13/89GK205720716SQ201620359265
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】王荣, 祁春超, 吴光胜, 赵术开, 丁庆
【申请人】华讯方舟科技有限公司, 深圳市无牙太赫兹科技有限公司
【专利摘要】本实用新型属于安检设备领域，尤其涉及扫描机构及具有该扫描机构的安检仪。在毫米波收发天线模块上设置防尘膜，对毫米波收发天线单元的信号端密封隔离实现防尘，该扫描机构与现有安检仪配置弧形有机玻璃对整个毫米波收发天线模块密封相比，结构简单，安检仪维修、维护时更方便，成本降低。在毫米波收发天线单元发射毫米波与接收毫米波时，毫米波无需经过有机玻璃而经过防尘膜，对毫米波信号衰减较小，提高安检仪三维成像效果。
【专利说明】
扫描机构及具有该扫描机构的安检仪
技术领域
[0001 ]本实用新型属于安检设备领域，尤其涉及扫描机构及具有该扫描机构的安检仪。
【背景技术】
[0002]毫米波的频率为30GHz到300GHz (波长从Imm到1mm)，在实际工程应用中，常把毫米波的低端频率降到26GHz。在电磁波谱中，毫米波频率的位置介于红外与微波之间。与红外相比，毫米波具有全天候工作的能力并且可用于烟尘、云雾等恶劣环境下。与微波相比，波长短、频带宽，具有很广阔的利用空间以及在大气中的传播特性是毫米波的典型特点。
[0003]具体来说毫米波主要有以下几个特点:
[0004]1.精度高，毫米波雷达更容易获得窄的波束和大的绝对带宽，毫米波雷达系统抗电子干扰能力更强。
[0005]2.在多普勒雷达中，毫米波的多普勒频率分辨率高。
[0006]3.在毫米波成像系统中，毫米波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，因此可提高对目标的识别与探测能力。
[0007]4.毫米波能够穿透等离子体。
[0008]5.与红外激光相比，毫米波受恶劣自然环境的影响小。
[0009]6.毫米波系统体积小，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。
[0010]正是这些独特的性质赋予了毫米波技术的广泛应用前景。尤其是在无损检测和安检领域。
[0011 ]在毫米波成像发展初期，毫米波成像系统都使用单通道的机械扫描体制，这种成像体制结构简单，但扫描时间比较长。为了缩短扫描时间，MiIlivis1n公司研制了Vetal25成像仪，此成像仪除有发射扫描系统外，还有8X8的阵列接收机制。Trex公司还研制了一套PMC-2成像系统，此成像系统中的天线单元采用了3mm相控阵天线的技术。PMC-2成像系统采用了中心频率为84GHz的毫米波。Lockheed Martin公司也研制了一套焦平面成像阵列成像系统，其采用的毫米波的中心频率为94GHz。TRW公司研制了一套被动的毫米波成像系统，此套系统采用的毫米波的中心频率为89GHz。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(Pacif ic Northwest Nat1nal Laboratory)。此实验室中的Mc Makin等人，开发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-3Communicat1ns和Save View有限公司。目前西北太平洋实验室正致力于更高频率的毫米波成像系统的开发研制。除上面介绍的实验室和公司外，在英国、美国等国家，也有很多的科研院所和企业参与了毫米波成像技术的研究。如美国的陆军海军空军研究实验室和海军沿海基地等公司以及De laware、Ari zona等大学、英国的Reading大学、Durham大学和Farran公司等。除英美国之外，德国的微波与雷达研究所(Microwave and Radar Institute)和德国的航空中心(German Aerospace Center)也有参与毫米波成像技术的研究。澳大利亚的ICT中心、日本的NEC公司等都有相关毫米波成像研究成果的报道。
[0012]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。这种被动毫米波成像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。随着毫米波器件水平的提高和毫米波器件技术的发展，毫米波主动成像开始受到越来越多的重视。在毫米波主动成像中，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，毫米波全息成像利用电磁波的相干原理，首先发射天线要发射高稳定的毫米波信号，接收天线接受目标上每个点的发射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，从而得到目标点上的发射特性，最后在通过数据和图像处理的方法就可以得到场景中的目标毫米波图像。毫米波主动全息成像得到的毫米波图像分辨率好，再与机械扫描相配合可大大缩短成像时间，可实现工程化，所以毫米波全息成像特别适合毫米波近程主动成像。
[0013]随着国际反恐形式严峻，毫米波主动式圆形扫描三维全息成像人体安检仪以其穿透性、非接触、无伤害、检测速度快等特点，已经在国外应用于机场、火车站等人流密集区，实现对人体衣物掩盖下的物品实现非脱衣、非接触式三维全息成像检测；其能对金属及非金属物品实现检测，包括枪支、刀具、毒品、液体、芯片等。
[0014]目前国际上多采用毫米波主动式圆柱形阵列旋转扫描的三维全成成像技术，即采用阵列式的毫米波发射、接收天线模块来获取人体扫描信息，其毫米波收发天线模块众多，且造价昂贵，必须对其进行防尘保护，以避免粉尘堆积对精密部件造成损坏。请参阅图1，现有技术中的安检仪，将毫米波收发天线模块300整体放置于一个密封空间中，该密封空间由3mm厚的有机玻璃303与其他机械结构围合而成，对毫米波收发天线模块300密封隔离实现防尘。在发射天线301发射毫米波、接收天线302接收毫米波时，毫米波都需经过3mm厚的有机玻璃303，由于该有机玻璃过厚，对毫米波发射、接收信号有较强的衰减，且有机玻璃材料特殊，弧形有机玻璃加工难，价格昂贵，从而增加了仪器研发生产周期和成本。有机玻璃面积大(高210mm、宽130mm)，安装结构复杂，在人体安检仪维修维护时，需将有机玻璃拆卸，工序繁琐，十分不方便。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型的目的在于提供一种扫描机构，旨在解决现有安检仪中的毫米波收发天线模块采用有机玻璃与其他机械结构密封隔离引起毫米波信号在经过有机玻璃时衰减大、弧形的有机玻璃加工难及装拆繁琐、不便于维护的技术问题。
[0016]本实用新型是这样实现的，扫描机构，包括用于扫描预定扫描区内待成像物的毫米波收发天线模块，所述毫米波收发天线模块包括毫米波收发天线单元，所述毫米波收发天线单元的信号端朝向所述预定扫描区，所述扫描机构还包括覆盖于所述信号端上的防尘膜。
[0017]进一步地，还包括用于驱动所述毫米波收发天线模块沿预定轨迹移动以使所述毫米波收发天线模块扫描所述预定扫描区的驱动件。
[0018]进一步地，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块采用一连接件连接，所述连接件由所述驱动件驱动移动。
[0019]进一步地，每一所述毫米波收发天线模块中的所述毫米波收发天线单元的数量至少为二，所有所述毫米波收发天线单元依次发射的毫米波经过所述防尘膜并照射至所述待成像物，由所述待成像物反射回的毫米波经过所述防尘膜并由所述毫米波收发天线单元依次接收。
[0020]进一步地，每一所述毫米波收发天线模块中的所有所述毫米波收发天线单元呈列状分布。
[0021]进一步地，所述毫米波收发天线单元包括发射天线与相邻于所述发射天线设置的接收天线;或者，所述毫米波收发天线单元为收发一体天线。
[0022]进一步地，还包括连接于所述毫米波收发天线模块上且沿所述毫米波收发天线模块的预定轨迹作伸缩运动的防护装置。
[0023]进一步地，在所述预定轨迹的方向上，所述毫米波收发天线模块具有背对分布的第一侧部与第二侧部，所述预定轨迹具有靠近于所述第一侧部的第一端及靠近于所述第二侧部的第二端;所述预定轨迹的数量至少为一，每个所述预定轨迹配置两个所述防护装置，其中一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第一端与所述第一侧部之间，另外一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第二端与所述第二侧部之间。
[0024]进一步地，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块绕同一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区；
[0025]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿同一水平方向移动以扫描所述预定扫描区；
[0026]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区；
[0027]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块绕一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区；
[0028]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿水平方向移动以扫描所述预定扫描区；
[0029]或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区。
[0030]进一步地，所述防尘膜为聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙酸乙烯酯膜、聚亚胺脂膜或聚乙烯膜。
[0031 ]本实用新型的另一目的在于提供一种安检仪，包括扫描机构及与所述扫描机构电连接且用于依据所述毫米波收发天线模块的检测信号形成待成像物的三维图像的图像处理装置。
[0032]进一步地，还包括具有一内腔的框架，所述框架具有与所述内腔相通的入口与出口，所述预定扫描区形成于所述框架内，所述扫描机构安装于所述框架上。
[0033]本实用新型相对于现有技术的技术效果是，在毫米波收发天线模块上设置防尘膜，对毫米波收发天线单元的信号端密封隔离实现防尘，该扫描机构与现有安检仪配置弧形有机玻璃对整个毫米波收发天线模块密封相比，结构简单，安检仪维修、维护时更方便，成本降低。在毫米波收发天线单元发射毫米波与接收毫米波时，毫米波无需经过有机玻璃而经过防尘膜，对毫米波信号衰减较小，提高安检仪三维成像效果。
【附图说明】
[0034]图1是现有技术提供的安检仪的工作示意图；
[0035]图2是本实用新型第一实施例提供的安检仪的结构示意图；
[0036]图3是图2的安检仪的俯视图；
[0037]图4是图2的安检仪的工作示意图；
[0038]图5是图2的安检仪中应用的毫米波收发天线模块与防护装置的装配图；
[0039]图6是本实用新型第二实施例提供的安检仪的结构示意图。
[0040]扫描机构100防尘膜20框架200[0041 ]毫米波收发天线模块10 驱动件30 入口 201
[0042]第一侧部1a连接件31出口 202
[0043]第二侧部1b防护装置40 毫米波收发天线模块300
[0044]毫米波收发天线单元11预定扫描区S 发射天线301
[0045]发射天线111预定轨迹T 接收天线302
[0046]接收天线112第一端A有机玻璃303
[0047]安装座12第二端B
【具体实施方式】
[0048]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0049]请参阅图2至图5，本实用新型实施例提供的扫描机构100，包括用于扫描预定扫描区S内待成像物的毫米波收发天线模块10，毫米波收发天线模块10包括毫米波收发天线单元11，毫米波收发天线单元11的信号端朝向预定扫描区S，扫描机构100还包括覆盖于信号端上的防尘膜20。
[0050]在毫米波收发天线模块10上设置防尘膜20，对毫米波收发天线单元11的信号端密封隔离实现防尘，该扫描机构100与现有安检仪配置弧形有机玻璃对整个毫米波收发天线模块密封相比，结构简单，安检仪维修、维护时更方便，成本降低。在毫米波收发天线单元11发射毫米波与接收毫米波时，毫米波无需经过有机玻璃而经过防尘膜20，对毫米波信号衰减较小，提高安检仪三维成像效果。
[0051]具体地，扫描机构100应用于主动式毫米波三维成像人体安检仪。扫描机构100还可以应用于其它需要对待成像物作三维成像的场合。
[0052]进一步地，毫米波收发天线模块10还包括用于安装毫米波收发天线单元11的安装座12。毫米波收发天线单元11通过粘接或其它机械连接方式安装于安装座12上。安装座12的形状依据毫米波收发天线单元11的排列方式设置。具体地，毫米波收发天线单元11呈列状排布，相应地，安装座12呈条形延伸。可以理解地，还可以不设置安装座，每一毫米波收发天线模块10中的毫米波收发天线单元11通过粘接或其它机械连接方式相连接。
[0053]进一步地，还包括用于驱动毫米波收发天线模块10沿预定轨迹T移动以使毫米波收发天线模块10扫描预定扫描区S的驱动件30。驱动件30用于驱动毫米波收发天线模块10移动。预定轨迹T可以为竖直线、水平线或弧线等等。采用不同预定轨迹T时，有相应算法对毫米波收发天线模块10的检测信号处理实现三维成像。驱动件30可以为转动驱动件、直线驱动件、转动驱动件与传动机构的组合、直线驱动件与传动机构的组合，具体依据预定轨迹T布置。转动驱动件可以为电机、液压马达等等，直线驱动件可以为电缸、液压缸等等。在本实施例中，驱动件为伺服电机，伺服电机可精准控制毫米波收发天线模块10的速度与位置。可以理解地，毫米波收发天线模块还可以不配置驱动件，采用手动实现移动。
[0054]进一步地，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10采用一连接件31连接，连接件31由驱动件30驱动移动。在驱动件30驱动连接件31移动时，采用驱动件30同时驱动两个毫米波收发天线模块10，对待成像物的两侧同时扫描，扫描时间缩短。具体地，连接件31为一设于预定扫描区S上方的悬臂，两个毫米波收发天线模块10分别连接于悬臂两端，驱动件30为转动驱动件，转动驱动件30驱动悬臂转动，悬臂带动两个毫米波收发天线模块10转动一预定角度(如120°)，即可对待成像物的两侧同时扫描。另外，毫米波收发天线模块10的数量与移动范围不限定，具体按需配置。
[0055]进一步地，每一毫米波收发天线模块10中的毫米波收发天线单元11的数量至少为二，所有毫米波收发天线单元11依次发射的毫米波经过防尘膜20并照射至待成像物，由待成像物反射回的毫米波经过防尘膜20并由毫米波收发天线单元11依次接收。该配置结构紧凑，采用较少的毫米波收发天线模块10沿预定轨迹T移动，即可对预定扫描区S扫描。具体地，一毫米波收发天线模块10具有192个毫米波收发天线单元11，让预定扫描区S保持在预定高度范围内。毫米波收发天线单元11的数量按需配置。
[0056]进一步地，所有毫米波收发天线单元11呈列状分布。该结构紧凑，沿预定轨迹T移动，可对预定扫描区S扫描。优选地，毫米波收发天线单元11列状排布，排布方向与毫米波收发天线模块10的预定轨迹T的切线方向相垂直，采用最少的毫米波收发天线单元11对预定扫描区S扫描。可以理解地，多个毫米波收发天线单元11还可以二维整面排布，直接对预定扫描区S扫描，该方案需要较多毫米波收发天线单元11。或者，毫米波收发天线单元11还可以按预定曲线分布，沿预定轨迹T移动，可对预定扫描区S扫描。
[0057]进一步地，毫米波收发天线单元11包括发射天线111及相邻于发射天线111设置的接收天线112。毫米波发射天线111、毫米波接收天线112分别是频率为26GHz到300GHz电磁波发射天线与接收天线。发射天线111的信号端与接收天线112的信号端均朝向预定扫描区
S。所有毫米波收发天线单元11中的发射天线111依次发射的毫米波经过防尘膜20并照射至待成像物，由待成像物反射回的毫米波经过防尘膜20并由对应于发射天线111的接收天线112依次接收。优选地，每一毫米波收发天线模块10中，各个毫米波收发天线单元11中的发射天线111与接收天线112依次列状排布，该结构紧凑，便于对预定扫描区S扫描。可以理解地，每一毫米波收发天线模块10中，各个毫米波收发天线单元11中的发射天线111与接收天线112还可以错开排布，该配置也能对预定扫描区S扫描。或者，毫米波收发天线单元11为收发一体天线。该结构紧凑，容易装配。毫米波收发一体天线是频率为26GHz到300GHz电磁波收发一体天线。防尘膜20粘接于同一毫米波收发天线模块10上所有毫米波收发天线单元11的信号端，该结构容易装拆，对信号端密封防尘。
[0058]进一步地，还包括连接于毫米波收发天线模块10上且沿毫米波收发天线模块10的预定轨迹T作伸缩运动的防护装置40。当毫米波收发天线模块10沿预定轨迹T上移动时，防护装置40跟随毫米波收发天线模块10作伸缩运动，防护装置40起到屏障作用，以达到防止异物掉入或人体进入毫米波收发天线模块10运行轨道的效果。具体地，防护装置40为推拉门、折叠帘或其它可折叠结构、可伸缩结构。另外，框架200上配置有用于安装防护装置40的轨道，供防护装置40在预定轨迹T上作伸缩运动。
[0059]进一步地，请参阅图3、图5，在预定轨迹T的方向上毫米波收发天线模块10具有背对分布的第一侧部1a与第二侧部10b，预定轨迹T具有靠近于第一侧部1a的第一端A及靠近于第二侧部1b的第二端B;预定轨迹T的数量至少为一，每个预定轨迹T配置两个防护装置40，其中一个防护装置40设于预定轨迹T的第一端A与第一侧部1a之间，另外一个防护装置40设于预定轨迹T的第二端B与第二侧部1b之间。在条形的毫米波收发天线模块10的两侧部各设置一防护装置40，防护装置40的一侧边固定于预定轨迹T的第一端A或第二端B，且该防护装置40的另一侧边固定于毫米波收发天线模块10的其中一个侧部。毫米波收发天线模块10在预定轨迹T上移动时，两个防护装置40跟随毫米波收发天线模块10作伸缩移动。
[0060]进一步地，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10绕同一铅垂线转动以扫描预定扫描区S。该方案可实现圆柱旋转扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0061 ]或者，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10沿同一水平方向移动以扫描预定扫描区S。该方案可实现双侧横向扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0062]或者，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10沿竖直方向移动以扫描预定扫描区S。该方案可实现双侧纵向扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0063]或者，毫米波收发天线模块10的数量为一，预定扫描区S位于信号端的前侧，毫米波收发天线模块10绕一铅垂线转动以扫描预定扫描区S。该方案可实现局部旋转扫描或圆柱旋转扫描。比如毫米波收发天线模块10的旋转角度范围为120°，人站在预定扫描区S内，人前后两侧分别面向毫米波收发天线模块10，扫描两次即可完成人体的三维扫描。或者，毫米波收发天线模块10的旋转角度范围为300°，人站在预定扫描区S内，扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0064]或者，毫米波收发天线模块10的数量为一，预定扫描区S位于信号端的前侧，毫米波收发天线模块1沿水平方向移动以扫描预定扫描区S O该方案可实现单侧横向扫描，人站在预定扫描区S内，人前后两侧分别面向毫米波收发天线模块10，扫描两次即可完成人体的三维扫描。
[0065]或者，毫米波收发天线模块10的数量为一，预定扫描区S位于信号端的前侧，毫米波收发天线模块10沿竖直方向移动以扫描预定扫描区S O该方案可实现单侧纵向扫描，人站在预定扫描区S内，人前后两侧分别面向毫米波收发天线模块10，扫描两次即可完成人体的三维扫描。
[0066]可以理解地，毫米波收发天线模块10还可以采用其它布置方式，对预定扫描区S进行扫描。
[0067]进一步地，防尘膜20为聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙酸乙烯酯膜、聚亚胺脂膜或聚乙烯膜或其它防尘膜。上述防尘膜20均能对发射天线111与接收天线112密封防尘，而且防尘膜20的介电常数比有机玻璃的介电常数低，对毫米波具有较高透射率，对毫米波衰减小。防尘膜20的厚度范围是0.01至1mm，该厚度范围内的防尘膜对毫米波衰减小。优选地，防尘膜的厚度是0.05mm，该防尘膜节省用料，装配稳定，其厚度仅为有机玻璃厚度(3mm)的1/60，降低了防尘膜对毫米波收发天线信号的衰减，从而提高安检仪三维成像效果。防尘膜国内易购买，且价格多在200元左右(规格:宽50mm、厚0.05mm左右、长100m)，而现有采用有机玻璃与其他机械结构的密封结构成本都在I万元以上，相比之下大大降低了成本。
[0068]请参阅图2至图5，本实用新型第一实施例提供的安检仪，包括上述的扫描机构100及与扫描机构100电连接且用于依据毫米波收发天线模块10的检测信号形成待成像物的三维图像的图像处理装置(图未示)。在本实施例中，安检仪工作时，转动驱动件30驱动连接件31，并带动两个毫米波收发天线模块10进行120°圆柱旋转扫描。多个发射天线111依次发射毫米波信号经防尘膜20照射至人体，人体反射回的毫米波信号再经防尘膜20被多个接收天线112依次接收，并通过图像处理装置进行三维成像检测。驱动件30的选用、毫米波收发天线模块10的数量与移动范围、毫米波收发天线单元11的数量按需配置。
[0069]进一步地，还包括具有一内腔的框架200，框架200具有与内腔相通的入口 201与出口 202，预定扫描区S形成于框架200内，扫描机构100安装于框架200上。框架200作为安装扫描机构100、驱动件30等各种部件的载体。入口 201与出口 202相对设置，人通过入口 201进入预定扫描区S，通过出口 202离开预定扫描区S。
[0070]请参阅图6，本实用新型第二实施例提供的安检仪，与第一实施例提供的安检仪大致相同，与第一实施例不同的是，毫米波收发天线模块10的数量为二，两个毫米波收发天线模块10相对分布，预定扫描区S位于两个毫米波收发天线模块10之间，两个毫米波收发天线模块10沿竖直方向移动以扫描预定扫描区S。该方案可实现双侧纵向扫描，人站在预定扫描区S内，只要扫描一次即可完成人体的三维扫描。
[0071]进一步地，在条形的毫米波收发天线模块10的两侧部各设置一防护装置40，防护装置40的一侧边固定于预定轨迹T的其中一端，且该防护装置40的另一侧边固定于毫米波收发天线模块10的其中一个侧部。毫米波收发天线模块10在预定轨迹T上移动时，两个防护装置40跟随毫米波收发天线模块10作伸缩移动。防护装置40起到屏障作用，以达到防止异物掉入或人体进入毫米波收发天线模块10运行轨道的效果。
[0072]可以理解地，毫米波收发天线模块10还可以采用整面扫描、双侧横向扫描、局部旋转扫描、单侧横向扫描、单侧纵向扫描或其它布置方式，对预定扫描区S进行扫描。
[0073]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.扫描机构，其特征在于，包括用于扫描预定扫描区内待成像物的毫米波收发天线模块，所述毫米波收发天线模块包括毫米波收发天线单元，所述毫米波收发天线单元的信号端朝向所述预定扫描区，所述扫描机构还包括覆盖于所述信号端上的防尘膜。2.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，还包括用于驱动所述毫米波收发天线模块沿预定轨迹移动以使所述毫米波收发天线模块扫描所述预定扫描区的驱动件。3.如权利要求2所述的扫描机构，其特征在于，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块采用一连接件连接，所述连接件由所述驱动件驱动移动。4.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，每一所述毫米波收发天线模块中的所述毫米波收发天线单元的数量至少为二，所有所述毫米波收发天线单元依次发射的毫米波经过所述防尘膜并照射至所述待成像物，由所述待成像物反射回的毫米波经过所述防尘膜并由所述毫米波收发天线单元依次接收。5.如权利要求4所述的扫描机构，其特征在于，每一所述毫米波收发天线模块中的所有所述毫米波收发天线单元呈列状分布。6.如权利要求1所述的扫描机构，其特征在于，所述毫米波收发天线单元包括发射天线与相邻于所述发射天线设置的接收天线;或者，所述毫米波收发天线单元为收发一体天线。7.如权利要求1至6任一项所述的扫描机构，其特征在于，还包括连接于所述毫米波收发天线模块上且沿所述毫米波收发天线模块的预定轨迹作伸缩运动的防护装置。8.如权利要求7所述的扫描机构，其特征在于，在所述预定轨迹的方向上，所述毫米波收发天线模块具有背对分布的第一侧部与第二侧部，所述预定轨迹具有靠近于所述第一侧部的第一端及靠近于所述第二侧部的第二端;所述预定轨迹的数量至少为一，每个所述预定轨迹配置两个所述防护装置，其中一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第一端与所述第一侧部之间，另外一个所述防护装置设于所述预定轨迹的第二端与所述第二侧部之间。9.如权利要求1、2、4至6任一项所述的扫描机构，其特征在于，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块绕同一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿同一水平方向移动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为二，两个所述毫米波收发天线模块相对分布，所述预定扫描区位于两个所述毫米波收发天线模块之间，两个所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块绕一铅垂线转动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿水平方向移动以扫描所述预定扫描区； 或者，所述毫米波收发天线模块的数量为一，所述预定扫描区位于所述信号端的前侧，所述毫米波收发天线模块沿竖直方向移动以扫描所述预定扫描区。10.如权利要求1至6任一项所述的扫描机构，其特征在于，所述防尘膜为聚四氟乙烯膜、聚苯乙烯膜、聚乙酸乙烯酯膜、聚亚胺脂膜或聚乙烯膜。11.安检仪，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的扫描机构及与所述扫描机构电连接且用于依据所述毫米波收发天线模块的检测信号形成待成像物的三维图像的图像处理装置。12.如权利要求11所述的安检仪，其特征在于，还包括具有一内腔的框架，所述框架具有与所述内腔相通的入口与出口，所述预定扫描区形成于所述框架内，所述扫描机构安装于所述框架上。
【文档编号】G01S13/89GK205720716SQ201620359265
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】王荣, 祁春超, 吴光胜, 赵术开, 丁庆
【申请人】华讯方舟科技有限公司, 深圳市无牙太赫兹科技有限公司
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