安检设备的制作方法

1.本公开涉及安全检测技术领域，具体涉及一种安检设备。


背景技术：

2.通常使用x光机对物品进行安检，在x光机中，由于x射线具有致 电离性，主要用来检测行李物品，如果将其应用于人体安检场景中，在安 全性方面易受到公众质疑。
[0003][0004]
在本部分中公开的以上信息仅用于对本公开的发明构思的背景的理 解，因此，以上信息可包含不构成现有技术的信息。


技术实现要素：

[0005]
根据本公开的一个方面，提供一种安检设备，包括：
[0006]
检测通道，所述检测通道被构造为供被检测对象沿预定移动方向通过 所述安检设备；
[0007]
用于毫米波收发的第一阵列面板；以及
[0008]
用于毫米波收发的第二阵列面板，所述第一阵列面板和所述第二阵列 面板在与所述预定移动方向垂直的方向上分别设置在所述检测通道的相 对侧，
[0009]
其中，所述第一阵列面板和所述第二阵列面板中的至少一个包括：
[0010]
用于毫米波收发的至少一个子面板；以及
[0011]
用于反射毫米波的至少一个反射板，
[0012]
其中，在所述第一阵列面板和所述第二阵列面板中的至少一个中，所 述至少一个子面板与所述至少一个反射板固定连接或可转动连接。
[0013]
根据一些示例性的实施例，在所述第一阵列面板中，所述至少一个子 面板包括第一子面板，所述至少一个反射板包括第一反射板；以及在所述 第二阵列面板中，所述至少一个子面板包括第二子面板，所述至少一个反 射板包括第二反射板。
[0014]
根据一些示例性的实施例，所述第一子面板沿第一布置方向布置，所 述第一布置方向平行于所述预定移动方向；所述第一反射板沿第三布置方 向布置，所述第三布置方向与所述第一布置方向以第一预定夹角相交。
[0015]
根据一些示例性的实施例，所述第二子面板沿第二布置方向布置，所 述第二布置方向平行于所述预定移动方向；所述第二反射板沿第四布置方 向布置，所述第四布置方向与所述第二布置方向以第二预定夹角相交。
[0016]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板沿所述预定移动方向布置 在所述第一子面板的上游侧；以及所述第二反射板沿所述预定移动方向布 置在所述第二子面板的下游侧。
[0017]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板与所述第一子面板固定连 接，使得所述第一预定夹角保持不变；和/或，所述第二反射板与所述第 二子面板固定连接，使得所述
第二预定夹角保持不变。
[0018]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板与所述第一子面板可转动 连接，使得所述第一预定夹角能够变化；和/或，所述第二反射板与所述 第二子面板可转动连接，使得所述第二预定夹角能够变化。
[0019]
根据一些示例性的实施例，所述第一预定夹角与所述第二预定夹角基 本相等。
[0020]
根据一些示例性的实施例，在所述第一阵列面板中，所述至少一个反 射板还包括第三反射板；所述第一反射板和所述第三反射板分别固定连接 或可转动连接于所述第一子面板的相对侧，所述第一子面板沿第一布置方 向布置，所述第一反射板沿第三布置方向布置，所述第三反射板沿第五布 置方向布置，所述第一布置方向平行于所述预定移动方向，所述第三布置 方向与所述第一布置方向以第一预定夹角相交，所述第五布置方向与所述 第一布置方向以第三预定夹角相交。
[0021]
根据一些示例性的实施例，在所述第二阵列面板中，所述至少一个反 射板还包括第四反射板；所述第二反射板和所述第四反射板分别固定连接 或可转动连接于所述第二子面板的相对侧，所述第二子面板沿第二布置方 向布置，所述第二反射板沿第四布置方向布置，所述第四反射板沿第六布 置方向布置，所述第二布置方向平行于所述预定移动方向，所述第四布置 方向与所述第二布置方向以第二预定夹角相交，所述第六布置方向与所述 第二布置方向以第四预定夹角相交。
[0022]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板和所述第三反射板分别与 所述第一子面板固定连接，使得所述第一预定夹角和所述第三预定夹角均 保持不变；和/或，所述第二反射板和所述第四反射板分别与所述第二子 面板固定连接，使得所述第二预定夹角和所述第四预定夹角保持不变。
[0023]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板和所述第三反射板分别与 所述第一子面板可转动连接，使得所述第一预定夹角和所述第三预定夹角 均能够变化；和/或，所述第二反射板和所述第四反射板分别与所述第二 子面板可转动连接，使得所述第二预定夹角和所述第四预定夹角能够变化。
[0024]
根据一些示例性的实施例，所述第一预定夹角与所述第二预定夹角基 本相等；和/或，所述第三预定夹角与所述第四预定夹角基本相等。
[0025]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板沿第二布置方向的宽度在 所述第一子面板沿第一布置方向的宽度的0.5～0.7之间；和/或，所述第一 反射板沿高度方向的高度与所述第一子面板沿高度方向的高度基本相等， 所述高度方向垂直于所述第二布置方向和所述第一布置方向两者；和/或， 所述第二反射板沿第四布置方向的宽度在所述第二子面板沿第二布置方 向的宽度的0.5～0.7之间；和/或，所述第二反射板沿高度方向的高度与所 述第二子面板沿高度方向的高度基本相等。
[0026]
根据一些示例性的实施例，所述第三反射板沿第五布置方向的宽度在 所述第一子面板沿第一布置方向的宽度的0.5～0.7之间；和/或，所述第三 反射板沿高度方向的高度与所述第一子面板沿高度方向的高度基本相等， 所述高度方向垂直于所述第二布置方向和所述第一布置方向两者；和/或， 所述第四反射板沿第六布置方向的宽度在所述第二子面板沿第二布置方 向的宽度的0.5～0.7之间；和/或，所述第四反射板沿高度方向的高度与所 述第二子面板沿高度方向的高度基本相等。
[0027]
根据一些示例性的实施例，所述第一子面板和所述第二子面板中的至 少一个包括一维多发多收天线阵列，所述一维多发多收天线阵列包括排列 成第一行的多个发射天线和排列成第二行的多个接收天线，所述多个发射 天线和所述多个天线形成的等效相位中心排列成第三行并且以检测信号 波长的二分之一等间距隔开，其中所述第一行、第二行和第三行彼此平行。
[0028]
根据一些示例性的实施例，所述第一子面板和所述第二子面板中每一 个均具有弧面形状；以及所述第一子面板和所述第二子面板中每一个均包 括一维多发多收天线阵列，所述一维多发多收天线阵列包括多个发射天线 和多个接收天线，所述多个发射天线和所述多个天线形成的等效相位中心 排列成弧线。
[0029]
根据一些示例性的实施例，所述安检设备还包括：第一框架，所述第 一阵列面板布置在第一框架上能够在第一框架上沿高度方向移动；以及第 二框架，所述第二阵列面板布置在第二框架上能够在第二框架上沿高度方 向移动。
[0030]
根据一些示例性的实施例，所述第一子面板和所述第二子面板中的至 少一个包括二维多发多收天线阵列，所述二维多发多收天线阵列包括多个 毫米波收发单元，所述多个毫米波收发单元沿第一方向和第二方向成阵列 布置；所述多个毫米波收发单元中的至少一个包括多个发射天线和多个接 收天线，所述多个发射天线沿第一方向排列，所述多个接收天线沿第二方 向排列，所述多个发射天线中的每个发射天线和所述多个接收天线中的相 应一个接收天线的连线的中点作为一个等效相位中心，所述多个发射天线 和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成二维阵列。
[0031]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板和所述第二反射板中每一 个均具有弧面形状；所述第一反射板和所述第二反射板能够分别相对于所 述第一子面板和所述第二子面板运动，以使得所述安检设备能够在敞开状 态和闭合状态之间切换，其中，在所述敞开状态下所述检测通道的入口和 出口均为敞开的，在所述闭合状态下所述检测通道的入口和出口均为闭合 的。
[0032]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板和所述第二反射板分别相 对于所述第一子面板和所述第二子面板是可转动的。
[0033]
根据一些示例性的实施例，所述第一反射板和所述第二反射板分别相 对于所述第一子面板和所述第二子面板是可推拉移动的。
[0034]
根据一些示例性的实施例，所述第一子面板包括第一滑槽，所述第一 反射板能够在所述第一滑槽中移动；和/或，所述第二子面板包括第二滑 槽，所述第二反射板能够在所述第二滑槽中移动。
[0035]
根据一些示例性的实施例，所述第一子面板和所述第二子面板中的至 少一个包括一维多发多收天线阵列或二维多发多收天线阵列；以及所述第 一反射板和所述第二反射板中每一个均具有弧面形状。
[0036]
根据一些示例性的实施例，所述弧面具有圆心和半径；所述半径为所 述圆心与所述第一子面板之间的垂直距离的1～1.5倍。
[0037]
根据一些示例性的实施例，所述第一预定夹角、所述第二预定夹角、 所述第三预定夹角和所述第四预定夹角中的至少一个在10
°
～80
°
之间。
[0038]
根据一些示例性的实施例，所述至少一个子面板包括心率探测装置， 所述心率探
测装置用于检测被检测人体的心率。
附图说明
[0039]
图1示出了根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的示意图。
[0040]
图2示出了根据本公开的实施例的1d mimo天线阵列的结构示意图。
[0041]
图3a和图3b分别示出了根据本公开的一些实施例的毫米波收发单 元的结构示意图和等效相位中心的示意图。
[0042]
图4示出了根据本公开另一些实施例的毫米波收发单元的结构示意 图。
[0043]
图5示出了根据本公开的一些实施例的毫米波收发模块的结构示意 图。
[0044]
图6a至图6c分别是根据本公开的一些示例性实施例的用于毫米波 收发的阵列面板的结构示意图。
[0045]
图7a是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的结构示意图。
[0046]
图7b是图7a所示的安检设备的示意俯视图。
[0047]
图8a至图8d分别是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示 意俯视图。
[0048]
图9a是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的结构示意图。
[0049]
图9b是图9a所示的安检设备的两个阵列面板的结构示意图。
[0050]
图9c是图9a所示的安检设备的示意俯视图。
[0051]
图9d是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图。
[0052]
图10a是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的结构示意图。
[0053]
图10b是图9所示的安检设备的示意俯视图。
[0054]
图10c是根据本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视 图，其中子面板和反射板为转动连接。
[0055]
图11a至图11b分别是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的 示意结构图。
[0056]
图11c是图11b所示的安检设备的示意俯视图。
[0057]
图12a是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图， 其中示意性示出了检测通道处于闭合状态。
[0058]
图12b是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图， 其中示意性示出了检测通道处于开启状态。
[0059]
图12c是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图， 其中示意性示出了检测通道处于闭合状态。
[0060]
图12d是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图， 其中示意性示出了检测通道处于开启状态。
[0061]
图13是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图，其 中示意性示出了线/面阵列和柱形反射板的实施方式。
[0062]
图14是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的控制方法的流 程图。
[0063]
图15示出了根据本公开的实施例的2d mimo毫米波收发模块的工 作原理的示意图。
[0064]
图16是根据本公开的另一些示例性实施例的安检设备的控制方法的 流程图。
[0065]
图17是根据本公开的实施例的安检设备获得的心率信号的示意图。
具体实施方式
[0066]
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例 只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发 明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显 而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了 避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、材料或方法。
[0067]
在整个说明书中，对“一些示例性实施例”、“实施例”、“一个示例
”ꢀ
或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或 特性被包含在本发明至少一些示例性实施例中。因此，在整个说明书的各 个地方出现的短语“在一些示例性实施例中”、“在实施例中”、“一个示例
”ꢀ
或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合 和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例 中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包 括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
[0068]
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。 在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部 件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或 部件。
[0069]
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通 常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有 与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来 解释。
[0070]
在本说明书中使用了“上”、“下”、“左”、“右”等术语，并不是为了 限定元件的绝对方位，而是为了描述元件在视图中的相对位置帮助理解； 本说明书中“顶侧”和“底侧”是相对于一般情况下，物体正立的上侧和 下侧的方位；“第一”、“第二”等也不是为了排序，而是为了区别不同部 件。
[0071]
需要说明的是，在本公开的实施例中，当被检测对象为人体时，人体 脸部所在的面或一侧为人体正面或正侧，人体手臂所在的一侧为人体侧面 或体侧面。
[0072]
图1示出了根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的示意图。如 图1所示，安检设备10包括用于毫米波收发的阵列面板1，信号处理装 置2和显示装置3。例如，所述阵列面板1可以为一维多发多收收发(1d mimo，1-demensional multiple-input multiple-output)阵列面板，或者， 二维多发多收收发(2d mimo，2-demensional multiple-inputmultiple-output)阵列面板。
[0073]
用于毫米波收发的阵列面板1可以包括毫米波收发模块和控制电路。 例如，该毫米波收发模块可以为1d mimo模块或2d mimo模块。毫米波 收发模块可以包括至少一个毫米波收发单元，例如1d mimo单元或2d mimo单元。
[0074]
一个毫米波收发单元可以包括多个发射天线和多个接收天线，所述多 个发射天线中的每个发射天线和所述多个接收天线中的相应一个接收天 线的连线的中点作为一个等效相位中心(phase center)，所述多个发射天 线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成一维阵列或二 维阵列。控制电路可以控制所述多个发射天线按照预设顺序向被检测对象 发射电磁波形式的检测信号，以及控制所述多个接收天线接收来自被检测 对象的回波信号。
[0075]
信号处理装置2可以基于所述多个接收天线接收的回波信号重建被检 测对象的
图像。在图1中，信号处理装置2可以包括模拟信号处理器21，数 模转换器(d/a转换器)22和数字信号处理器23。2d mimo阵列面板1向 被检测对象发送微波毫米波形式的检测信号，检测信号达到被检测对象后 产生的回波信号被2d mimo阵列面板1接收，其承载了与2d mimo阵列 面板10的等效相位中心相对应的回波数据。2d mimo阵列面板1将回波信 号发送至模拟信号处理器21。模拟信号处理器21将接收到的功率信号形式 的回波信号转换成模拟信号并发送至数模转换器22。数模转换器22将接收 到的模拟信号转换成数字信号并发送至数字信号处理器23。数字信号处理 器23基于接收到的数字信号进行图像重建。
[0076]
在一些实施例中，安检设备10还可以包括测距装置4。测距装置4 可以安装在1d mimo或2d mimo阵列面板1上，用于测量被检测对象 与1d mimo或2d mimo阵列面板1之间的距离，如图1所示。测距装 置4可以由各种距离检测设备来实现，包括但不限于测距雷达、接近度传 感器等等。在包括测距装置4的情况下，安检设备10中的信号处理装置 2可以根据测距装置4检测到的被检测对象与1d mimo或2d mimo阵 列面板1之间的距离以及1d mimo或2d mimo阵列面板1接收到的回 波信号来重建被检测对象的图像。
[0077]
在一些实施例中，安检设备10还可以包括显示装置3，其可以与信号 处理装置2相连，用于显示由信号处理装置2重建的被检测对象的图像。显 示装置3可以实现为各种具有显示功能的设备，例如显示屏、投影仪等等。
[0078]
在一些实施例中，安检设备10还可以包括与信号处理装置2相连的报 警装置。在这种情况下，信号处理装置2还可以根据所重建的被检测对象 的图像基于预设的标准来判断被检测对象是否可能含有嫌疑物，如果是， 则控制报警装置进行报警。报警装置可以采用各种形式来实现，包括但不 限于诸如扬声器、振动器、警报器等通过音频、振动以及各种其他方式发 出警报的装置。还可以设置报警级别，例如信号处理装置2可以在含有嫌 疑物的概率较低时，控制报警装置以较低音量的声音或者较弱的振动来报 警，当含有嫌疑物的概率较高时，控制报警装置以较高音量的声音或者较 强的振动来报警。
[0079]
例如，所述嫌疑物可以包括但不限于枪支、刀具以及爆炸物、毒品等 危险品。
[0080]
图2示出了根据本公开的实施例的1d mimo天线阵列的结构示意图， 其中方形表示发射天线tx，圆形表示接收天线rx，三角形表示等效相位 中心。
[0081]
如图2所示，1d mimo天线阵列包括排成第一行的多个发射天线t和 排成第二行的多个接收天线rx，一个发射天线对应8个接收天线。多个发 射天线tx以距离4λ(λ表示检测用信号的波长)等间距隔开，多个接收天 线rx以距离λ等间距隔开，第一行首部的发射天线tx与第二行首部的接收 天线rx对齐使得二者连线与第一行和第二行的方向垂直，第一行的第二 个发射天线tx与第二行的第五个发射天线rx对齐，以此类推。等效相位 中心排列成位于第一行和第二行之间的第三行，以距离λ/2等间距隔开。 根据本公开的实施例，第一行所述一组发射天线与第二行所述一组接收天 线间隔开的距离可以是任意的，但是，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尽可能小是有利的，因为距离过大会造成 等效相位中心条件不成立；然而，在实际应用中，距离过短会造成实现困 难，串扰与空间排布不下的问题。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％。
[0082]
下面将参考图3a、图3b和图4来描述根据本公开实施例的2d mimo 阵列面板中的毫米波收发单元的结构。
[0083]
根据本公开的实施例，一个毫米波收发单元可以包括布置成阵列的多 个发射天线和多个接收天线，发射天线和接收天线可以安装在基板上，根 据需要以多种形式来布置。在每个毫米波收发单元中，相邻发射天线和/ 或相邻接收天线之间的距离可以是检测信号波长的整数倍(例如1倍、2 倍、3倍、4倍、5倍等)。相邻的等效相位中心之间的距离可以为检测信号 的波长的一半。毫米波收发单元的尺寸可以根据成像区域的尺寸确定，以 便确保能够正确重建被检测对象的图像。
[0084]
例如，一个毫米波收发单元可以包括2n个发射天线和2n个接收天线， 以一个波长的间隔均匀分布在一个矩形框架上。当工作频率确定的情况下， 一个毫米波收发单元的尺寸可以根据等效相位中心的能容忍的误差决定， 它与成像距离(检测距离)有关，例如，一个毫米波收发单元中天线间隔 为一个波长，产生的等效相位中心为间隔为半波长。例如，一个毫米波收 发单元的边长可以选择为5-20厘米。
[0085]
图3a和图3b分别示出了根据本公开的一些实施例的毫米波收发单元 的结构示意图和等效相位中心的示意图。
[0086]
如图3a所示，毫米波收发单元20包括沿水平方向排列的两行发射 天线tx和沿垂直方向排列的两列接收天线rx，两行发射天线tx和两列 接收天线rx形成矩形图案。在图3a中，毫米波收发单元20的尺寸可以 为20厘米
×
20厘米，发射天线tx和接收天线rx的数目分别为96、96， 图中为了简明起见发射天线tx和接收天线rx的数目仅仅是作为示意， 而非实际数目。
[0087]
如图3b所示，发射和接收信号的等效位置可以由天线的相位中心来 表示，该等效位置为两个独立天线或孔径的物理中心。在本公开的实施例 中，以发射天线与对应的接收天线的连线的中点作为二者的等效相位中心。 在mimo架构下，一个发射天线tx对应着多个接收天线rx，本公开的 实施例中，接收天线rx和发射天线tx被设置为不处于同一位置，这种 发射和接收天线空间分离的系统可以使用一个虚拟的系统模拟，在虚拟系 统中，在每一组发射天线tx与接收天线rx之间添加一个虚拟位置，这 个位置被称为等效相位中心。收发天线组合所采集的回波数据，可以等效 为其等效相位中心所在位置自发自收天线所采集的回波。
[0088]
图3a和图3b中的毫米波收发单元中，相邻的发射天线和相邻的接收 天线之间的距离均为检测信号的波长λ，相邻的等效相位中心之间的距离 为λ/2，成像的取样间隔(即等效相位中心的间隔)在λ/2的量级，这使 得重建的图像中不存在伪影叠加。
[0089]
图4示出了根据本公开另一些实施例的毫米波收发单元的结构示意图。 如图3所示，“*”表示发射天线，
“○”
表示接收天线，图4中的横坐标和 纵坐标的单元均为“米”。例如，工作频率为e波段，n＝32，一个毫米波 收发单元的边长可以为约13.6厘米。
[0090]
图5示出了根据本公开的一些实施例的毫米波收发模块的结构示意图。 在本公开的实施例中，一个毫米波收发模块30可以包括多个毫米波收发单 元20。一个毫米波收发模块的尺寸与阵列面板的总体尺寸、成像区域相关。 例如，一个毫米波收发模块30可以包括2
×
2个毫米波收发单元，每个毫米 波收发单元的尺寸可以设置成13.6厘米
×
13.6厘米，毫米波收发模块30的 总体尺寸为50厘米
×
50厘米，发射天线tx和接收天线rx的数目分别为256、 256。
[0091]
需要说明的是，图5中所示的数量和阵列布置方式仅为示意性的，在 本公开的其
他实施例中，一个毫米波收发模块中包括的毫米波收发单元的 数量和阵列布置方式可以采用其他形式，例如，一个毫米波收发模块30 可以包括4
×
4个毫米波收发单元、2
×
4个毫米波收发单元等，本公开的实 施例不意图限制毫米波收发单元的数量和阵列布置方式。
[0092]
在本公开的实施例中，每一个毫米波收发模块30可以包括独立的数据 采集卡和图像处理器，即，每一个毫米波收发模块30可以形成为独立的收 发模块，这样，可以采用模块化的方式组成阵列面板。
[0093]
例如，每一个毫米波收发模块30可以形成为76-81ghz、70-80ghz、 或65-80ghz芯片。这样，根据本公开的实施例的毫米波收发模块具有集 成程度高、成本低的优点。
[0094]
图6a至图6c分别是根据本公开的一些示例性实施例的用于毫米波 收发的阵列面板的结构示意图。
[0095]
结合参照图1至图6c，在本公开的实施例中，用于毫米波收发的阵 列面板100可以包括至少一个子面板。例如，在图6a所示的实施例中， 阵列面板100包括一个子面板，即第一子面板101。在图6b所示的实施 例中，阵列面板100包括两个子面板，即第一子面板101和第二子面板 102。在图6c所示的实施例中，阵列面板100包括三个子面板，即第一 子面板101、第二子面板102和第三子面板103。
[0096]
在本公开的实施例中，所述至少一个子面板中的每一个包括多个毫米 波收发模块，所述多个毫米波收发模块沿第一方向x和第二方向y中的 至少一个成阵列布置。例如，第一方向x和第二方向y相交，例如，第 一方向x和第二方向y可以彼此垂直。
[0097]
例如，第一子面板101可以包括4
×
2个毫米波收发模块30，即，在 第一子面板101中，布置有4行2列毫米波收发模块30。
[0098]
在本公开的实施例中，每一个毫米波收发模块30可以包括多个毫米 波收发单元20，在每一个毫米波收发模块中，所述多个毫米波收发单元 20沿第一方向x和第二方向y中的至少一个成阵列布置。
[0099]
例如，每一个毫米波收发模块30可以包括2
×
2个毫米波收发单元20， 即，在一个毫米波收发模块30中，布置有2行2列毫米波收发单元20。
[0100]
如上所述，每一个毫米波收发单元20包括多个发射天线tx和多个 接收天线rx，例如，所述多个发射天线tx沿第一方向x排列，所述多 个接收天线rx沿第二方向y排列，所述多个发射天线中的每个发射天线 和所述多个接收天线中的相应一个接收天线的连线的中点作为一个等效 相位中心，所述多个发射天线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位 中心排列成二维阵列。
[0101]
参照图6b，所述第一子面板101和所述第二子面板102拼接，所述 第一子面板101和所述第二子面板102之间形成第一预定夹角α。例如， 所述第一预定夹角可以在30
°
～150
°
之间，例如，可以在30
°
～60
°
之 间，例如约30
°
。
[0102]
参照图6c，所述第二子面板102和所述第三子面板103分别拼接于 所述第一子面板101的相对侧，所述第一子面板101和所述第二子面板 102之间形成第一预定夹角α，所述第一子面板101和所述第三子面板103 之间形成第二预定夹角β。例如，所述第一预定夹角与所述第二预定夹角 基本相等。例如，所述第一预定夹角可以在30
°
～150
°
之间，例如，可 以在30
°
～60
°
之间，例如约30
°
。
[0103]
在本公开的实施例中，通过组合多个毫米波收发模块，可以形成各种 不同形式的
阵列面板，即，所述阵列面板可以采用完全模块化的设计，有 利于快速形成不同形式的阵列面板，从而可以扩展阵列面板的应用场景。
[0104]
在本公开的实施例中，各个毫米波收发模块可以成角度地布置，以实 现多视角的检测，这样，在重建图像时，可以实现图像的多角度融合，有 利于提高成像的准确性。
[0105]
可选地，所述阵列面板100还可以包括心率探测装置40，所述心率 探测装置40用于检测被检测人体的心率。
[0106]
图7a是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的结构示意图。 图7b是图7a所示的安检设备的示意俯视图。图8a至图8d分别是本公 开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图。
[0107]
结合参照图1至图8d，在本公开的实施例中，安检设备10可以包括： 检测通道d，所述检测通道d被构造为供被检测对象ob沿预定移动方 向md通过所述安检设备；用于毫米波收发的第一阵列面板100a；以及 用于毫米波收发的第二阵列面板100b，所述第一阵列面板100a和所述 第二阵列面板100b在与所述预定移动方向垂直的方向上分别设置在所述 检测通道d的相对侧，其中，所述第一阵列面板100a和所述第二阵列面 板100b中的至少一个为上述实施例中提出的阵列面板100。
[0108]
例如，在图7a至图8d所示的俯视图中，预定移动方向md为水平 方向，与所述预定移动方向垂直的方向为竖直方向。
[0109]
例如，所述第一阵列面板100a和所述第二阵列面板100b中的每一 个均为上述任一实施例中提供的阵列面板100。
[0110]
参照图6、图7a、图7b、图8a、图8b，在所述第一阵列面板100a 和所述第二阵列面板100b中的每一个中，所述至少一个子面板包括第一 子面板101、第二子面板102和第三子面板103，所述第二子面板102和 所述第三子面板103分别拼接于所述第一子面板101的相对侧，所述第一 子面板101沿第一布置方向d1布置，所述第二子面板102沿第二布置方 向d2布置，所述第三子面板103沿第三布置方向d3布置。即，每一个 阵列面板均包括3个子面板，相邻的2个子面板成一定的夹角布置。
[0111]
例如，所述第一布置方向d1平行于所述预定移动方向md，所述第 二布置方向d2与所述第一布置方向d1以第一预定夹角α相交，所述第 三布置方向d3与所述第一布置方向d1以第二预定夹角β相交。
[0112]
例如，所述第一预定夹角与所述第二预定夹角基本相等。例如，所述 第一预定夹角可以在30
°
～150
°
之间，例如，可以在30
°
～60
°
之间， 例如约30
°
，45
°
，60
°
等。
[0113]
参照图8c和图8d，所述至少一个子面板包括第一子面板101和第 二子面板102，所述第一子面板101和所述第二子面板102拼接，所述第 一子面板101沿第四布置方向d4布置，所述第二子面板102沿第五布置 方向d5布置，所述第四布置方向d4与所述预定移动方向md以第三预 定夹角γ相交，所述第五布置方向d5与所述第四布置方向d4以第四预 定夹角θ相交。即，每一个阵列面板均包括2个子面板，2个子面板成一 定的夹角布置。例如，所述第三预定夹角γ可以在30
°
～60
°
之间，例如 约30
°
，45
°
，60
°
等。所述第四预定夹角θ可以在90
°
～150
°
之间， 例如约120
°
，135
°
，150
°
等。
[0114]
在本公开的实施例中，各个毫米波收发模块可以成角度地布置，以实 现多视角的检测，这样，在重建图像时，可以实现图像的多角度融合，有 利于提高成像的准确性。
[0115]
例如，所述检测通道d具有中心面dt，如图7b中的水平点划线所 示。所述第一阵列面板100a和所述第二阵列面板100b相对于所述检测 通道的中心面dt成轴对称关系。
[0116]
参照图7b，检测通道d可以具有入口di和出口do。入口di和出 口do的宽度(即沿图7b中竖直方向的尺寸)可以基本相等。例如，入 口di和出口do的宽度可以在40～100厘米之间。所述检测通道d的中 心面dt可以平分入口di的宽度，即，在图7b所示的实施例中，入口 di在所述检测通道d的中心面dt的两侧的宽度分别为入口di的宽度的 一半。
[0117]
参照图b7，所述第一阵列面板100a为相对于中心对称面的对称结 构，所述第二阵列面板100b为相对于中心对称面st(如图7b中竖直点 划线所示)的对称结构，所述中心对称面st垂直于所述预定移动方向 md。
[0118]
例如，在图7a所示的实施例中，所述第一子面板101在所述第一布 置方向d1上包括2m个毫米波收发模块，所述第二子面板102在所述第 二布置方向d2上包括m个毫米波收发模块，所述第三子面板103在所述 第三布置方向d3上包括m个毫米波收发模块，其中，m为大于等于1 的正整数。所述第一子面板101、所述第二子面板102和所述第三子面板 103中的每一个在高度方向hd上均包括n个毫米波收发模块，其中，所 述高度方向hd垂直于所述第二布置方向d2和所述第一布置方向d1两 者，n为大于等于2的正整数。例如，m＝1，n＝4。
[0119]
也就是说，在第一子面板101中，多个毫米波收发模块30布置成n 行2m列的阵列形式，例如，以4
×
2的阵列形式布置。在第二子面板102 中，多个毫米波收发模块30布置成n行m列的阵列形式，例如，以4
×ꢀ
1的阵列形式布置。在第三子面板103中，多个毫米波收发模块30布置 成n行m列的阵列形式，例如，以4
×
1的阵列形式布置。这样，在第一 阵列面板100a中，多个毫米波收发模块30以4
×
4的阵列形式布置。
[0120]
例如，在图8a和图8b所示的实施例中，所述第一子面板101在所 述第一布置方向d1上包括m个毫米波收发模块，所述第二子面板102 在所述第二布置方向d2上包括m个毫米波收发模块，所述第三子面板 103在所述第三布置方向d3上包括m个毫米波收发模块，其中，m为大 于等于1的正整数。所述第一子面板101、所述第二子面板102和所述第 三子面板103中的每一个在高度方向hd上均包括n个毫米波收发模块， 其中，所述高度方向hd垂直于所述第二布置方向d2和所述第一布置方 向d1两者，n为大于等于2的正整数。
[0121]
也就是说，在第一子面板101中，多个毫米波收发模块30布置成n 行m列的阵列形式。在第二子面板102中，多个毫米波收发模块30布置 成n行m列的阵列形式。在第三子面板103中，多个毫米波收发模块30 布置成n行m列的阵列形式。
[0122]
例如，在图8c和图8d所示的实施例中，所述第一子面板101在所 述第四布置方向d4上包括2m个毫米波收发模块，所述第二子面板102 在所述第五布置方向d5上包括2m个毫米波收发模块，其中，m为大于 等于1的正整数。所述第一子面板101和所述第二子面板102中的每一个 在高度方向hd上均包括n个毫米波收发模块，n为大于等于2的正整数。
[0123]
也就是说，在第一子面板101中，多个毫米波收发模块30布置成2n 行2m列的阵列形式。在第二子面板102中，多个毫米波收发模块30布 置成2n行2m列的阵列形式。
[0124]
可选地，所述第一阵列面板100a和所述第二阵列面板100b中的每 一个均包括心率探测装置40，所述心率探测装置40的安装高度被配置为 适于检测被检测人体的心率。
[0125]
例如，所述第一阵列面板100a中的心率探测装置40的安装位置和 所述第二阵列面板100b中的心率探测装置40的安装位置相对于所述检 测通道的中心面dt成轴对称关
系。
[0126]
参照图6c、图8b和图8d，每一个所述心率探测装置40均包括发 射天线40t和接收天线40r。例如，所述第一阵列面板100a中的心率探 测装置的发射天线40t和接收天线40r的安装位置相对于所述中心对称 面st对称，所述第二阵列面板100b中的心率探测装置的发射天线40t 和接收天线40r的安装位置相对于所述中心对称面st对称。
[0127]
图9a是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的结构示意图。 图9b是图9a所示的安检设备的两个阵列面板的结构示意图。图9c是 图9a所示的安检设备的示意俯视图。图9d是本公开的另一些示例性实 施例的安检设备的示意俯视图。图10a是根据本公开的一些示例性实施 例的安检设备的结构示意图。图10b是图9所示的安检设备的示意俯视 图。图10c是根据本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视 图，其中子面板和反射板为转动连接。图11a至图11b分别是本公开的 另一些示例性实施例的安检设备的示意结构图。图11c是图11b所示的 安检设备的示意俯视图。
[0128]
结合参照图9a至图11c，在本公开的实施例中，所述安检设备可以 包括检测通道d，所述检测通道被构造为供被检测对象ob沿预定移动方 向md通过所述安检设备；用于毫米波收发的第一阵列面板100a；以及 用于毫米波收发的第二阵列面板100b，所述第一阵列面板100a和所述 第二阵列面板100b在与所述预定移动方向md垂直的方向(图9c中的 上下方向)上分别设置在所述检测通道d的相对侧。在本公开的实施例 中，所述第一阵列面板100a和所述第二阵列面板100b中的至少一个包 括：用于毫米波收发的至少一个子面板；以及用于反射毫米波的至少一个 反射板，其中，在所述第一阵列面板和所述第二阵列面板中的至少一个中， 所述至少一个子面板与所述至少一个反射板固定连接或可转动连接。
[0129]
例如，所述反射板面向被检测对象ob的表面可以为光滑金属表面， 但是，本公开的实施例不局限于此，只要所述反射板的反射率达到90％ 以上即可。例如，反射板的底板上可以涂覆或者贴高反射率的漆、膜或者 金属涂层。
[0130]
在本公开的实施例中，在所述第一阵列面板100a中，所述至少一个 子面板包括第一子面板101a，所述至少一个反射板包括第一反射板201。
[0131]
在所述第二阵列面板100b中，所述至少一个子面板包括第二子面板 101b，所述至少一个反射板包括第二反射板202。
[0132]
参照图9a至图9d，所述第一子面板101a和所述第二子面板101b 中的至少一个可以包括如上所述的一维多发多收天线阵列，所述一维多发 多收天线阵列包括排列成第一行的多个发射天线和排列成第二行的多个 接收天线，所述多个发射天线和所述多个天线形成的等效相位中心排列成 第三行并且以检测信号波长的二分之一等间距隔开，其中所述第一行、第 二行和第三行彼此平行。此处可以参照上文针对图2的描述。
[0133]
在所述阵列面板包括一维多发多收天线阵列的情况下，一维多发多收 天线阵列可以配置成能够在竖直平面内沿上下方向平移以实施扫描。例如， 所述第一子面板101a的一维多发多收天线阵列在其所在竖直平面内由上 向下移动扫描，所述第二子面板101b的一维多发多收天线阵列在其所在 竖直平面内由下向上移动扫描。
[0134]
继续参照图9a，所述安检设备包括第一框架401，第一阵列面板100a 设置在第一框架401上，能够在第一框架401上上下移动，即沿高度方向 移动。所述安检设备还包括第二框架402，第二阵列面板100b设置在第 二框架402上，能够在第二框架402上上下移动，即
沿高度方向移动。
[0135]
参照图10a至11c，所述第一子面板101a和所述第二子面板101b 中的至少一个包括二维多发多收天线阵列，所述二维多发多收天线阵列包 括多个毫米波收发单元，所述多个毫米波收发单元沿第一方向和第二方向 成阵列布置。所述多个毫米波收发单元中的至少一个包括多个发射天线和 多个接收天线，所述多个发射天线沿第一方向排列，所述多个接收天线沿 第二方向排列，所述多个发射天线中的每个发射天线和所述多个接收天线 中的相应一个接收天线的连线的中点作为一个等效相位中心，所述多个发 射天线和所述多个接收天线被布置为使得等效相位中心排列成二维阵列。 此处可以参照上文针对图3a至图8d的描述。
[0136]
在本公开的实施例中，参照图9d、图10a～图10c，在每一个阵列面 板中，仅在子面板的一侧布置反射板。在这些实施例中，两个阵列面板的 反射板相对于被检测对象ob相对布置，有利于使更多的射线反射至被检 测对象上，从而可以提高成像效果。特别地，两个阵列面板的反射板相对 于被检测对象ob的体侧相对布置，可以有效地解决人体体侧成像效果不 好的问题。
[0137]
参照图9d、图10a～图10c，所述第一子面板101a沿第一布置方向 d1布置，所述第一布置方向d1平行于所述预定移动方向md。所述第 一反射板201沿第三布置方向d3布置，所述第三布置方向d3与所述第 一布置方向d1以第一预定夹角α相交。
[0138]
所述第二子面板101b沿第二布置方向d2布置，所述第二布置方向 d2平行于所述预定移动方向md。所述第二反射板202沿第四布置方向 d4布置，所述第四布置方向d4与所述第二布置方向d2以第二预定夹角 β相交。例如，所述第一预定夹角与所述第二预定夹角基本相等。例如， 所述第一预定夹角或所述第二预定夹角可以在10
°
～80
°
之间，例如，可 以在30
°
～60
°
之间，例如约30
°
。
[0139]
参照图9d、图10a～图10c，所述第一反射板201沿所述预定移动方 向md布置在所述第一子面板101a的上游侧；以及所述第二反射板202 沿所述预定移动方向md布置在所述第二子面板101b的下游侧。
[0140]
在本公开的实施例中，参照图9d、图10a和图10b，所述第一反射 板201与所述第一子面板101a可以固定连接，使得所述第一预定夹角保 持不变。所述第二反射板202与所述第二子面板101b固定连接，使得所 述第二预定夹角保持不变。
[0141]
可替代地，在本公开的实施例中，参照图10c，所述第一反射板201 与所述第一子面板101a可转动连接，使得所述第一预定夹角能够变化。 所述第二反射板202与所述第二子面板101b可转动连接，使得所述第二 预定夹角能够变化。在此情况下，所述第一预定夹角可以与所述第二预定 夹角基本相等。
[0142]
在本公开的实施例中，参照图9a～图9c、图11a～图11c，在每一个 阵列面板中，可以在子面板的两侧布置反射板。
[0143]
在上述实施例的基础上，在所述第一阵列面板100a中，所述至少一 个反射板还包括第三反射板203。所述第一反射板201和所述第三反射板 203分别固定连接或可转动连接于所述第一子面板101a的相对侧，所述 第一子面板101a沿第一布置方向d1布置，所述第一反射板201沿第三 布置方向d3布置，所述第三反射板203沿第五布置方向d5布置，所述 第一布置方向d1平行于所述预定移动方向md，所述第三布置方向d3 与所述第一布置方向d1
以第一预定夹角α相交，所述第五布置方向d5 与所述第一布置方向d1以第三预定夹角γ相交。
[0144]
在所述第二阵列面板100b中，所述至少一个反射板还包括第四反射 板204。所述第二反射板202和所述第四反射板204分别固定连接或可转 动连接于所述第二子面板101b的相对侧，所述第二子面板101b沿第二 布置方向d2布置，所述第二反射板202沿第四布置方向d4布置，所述 第四反射板204沿第六布置方向d6布置，所述第二布置方向d2平行于 所述预定移动方向md，所述第四布置方向d4与所述第二布置方向d2 以第二预定夹角β相交，所述第六布置方向d6与所述第二布置方向d2 以第四预定夹角θ相交。
[0145]
参照图9a～图9c、图11a，所述第一反射板201和所述第三反射板203分别与所述第一子面板101a固定连接，使得所述第一预定夹角和所 述第三预定夹角均保持不变。所述第二反射板204和所述第四反射板204 分别与所述第二子面板101b固定连接，使得所述第二预定夹角和所述第 四预定夹角保持不变。
[0146]
参照图11b～图11c，所述第一反射板201和所述第三反射板203分 别与所述第一子面板101a可转动连接，例如，所述第一反射板201和所 述第三反射板203分别通过转轴503与所述第一子面板101a可转动连接 使得所述第一预定夹角和所述第三预定夹角均能够变化。所述第二反射板 204和所述第四反射板204分别与所述第二子面板101b可转动连接，使 得所述第二预定夹角和所述第四预定夹角能够变化。
[0147]
例如，所述第一预定夹角与所述第二预定夹角基本相等；和/或，所 述第三预定夹角与所述第四预定夹角基本相等。
[0148]
图12a是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图， 其中示意性示出了检测通道处于闭合状态。图12b是本公开的另一些示 例性实施例的安检设备的示意俯视图，其中示意性示出了检测通道处于开 启状态。图12c是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视 图，其中示意性示出了检测通道处于闭合状态。图12d是本公开的另一 些示例性实施例的安检设备的示意俯视图，其中示意性示出了检测通道处 于开启状态。
[0149]
结合参照图12a至图12d，所述第一子面板101a和所述第二子面板 101b中每一个均具有弧面形状。所述第一子面板101a和所述第二子面 板101b中每一个均包括如上所述的一维多发多收天线阵列，所述一维多 发多收天线阵列包括多个发射天线和多个接收天线，所述多个发射天线和 所述多个天线形成的等效相位中心排列成弧线。
[0150]
例如，所述第一反射板201和所述第二反射板202中每一个均具有弧 面形状。所述第一反射板201和所述第二反射板202能够分别相对于所述 第一子面板101a和所述第二子面板101b运动，以使得所述安检设备能 够在敞开状态和闭合状态之间切换。如图12b和图12d所示，在所述敞 开状态下所述检测通道的入口和出口均为敞开的，如图12a和图12c所 示，在所述闭合状态下所述检测通道的入口和出口均为闭合的。
[0151]
例如，参照图12a和图12b，所述第一反射板201和所述第二反射 板202分别相对于所述第一子面板101a和所述第二子面板101b是可转 动的。如图12a所示，第一反射板201能够相对于第一子面板101a向内 转动，以使检测通道d的入口闭合。第二反射板202能够相对于第二子 面板101b向内转动，以使检测通道d的出口闭合。如图12b所示，第 一反射板201能够相对于第一子面板101a向外转动，以使检测通道d的 入口开启。第二反射板202能够相
对于第二子面板101b向外转动，以使 检测通道d的出口开启。
[0152]
例如，参照图12c和图12d，所述第一反射板201和所述第二反射 板202分别相对于所述第一子面板101a和所述第二子面板101b是可推 拉移动的。如图12c所示，第一反射板201能够相对于第一子面板101a 向外移动，以使检测通道d的入口闭合。第二反射板202能够相对于第 二子面板101b向外移动，以使检测通道d的出口闭合。如图12d所示， 第一反射板201能够相对于第一子面板101a向内移动，以使检测通道d 的入口开启。第二反射板202能够相对于第二子面板101b向内移动，以 使检测通道d的出口开启。
[0153]
例如，所述第一子面板101a可以包括第一滑槽501，所述第一反射 板201能够在所述第一滑槽501中移动。所述第二子面板101b可以包括 第二滑槽502，所述第二反射板202能够在所述第二滑槽502中移动。
[0154]
在该实施例中，反射板相对于子面板内外移动，有利于减小阵列面板 的占地空间，从而有利于减小整个安检设备的尺寸。
[0155]
图13是本公开的另一些示例性实施例的安检设备的示意俯视图，其 中示意性示出了线/面阵列和柱形反射板的实施方式。
[0156]
参照图13，所述第一子面板101a和所述第二子面板101b中的至少 一个包括如上所述的一维多发多收天线阵列或二维多发多收天线阵列。所 述第一反射板201和所述第二反射板202中每一个均具有弧面形状。
[0157]
也就是说，在本公开的实施例中，第一子面板和第二子面板为平面形 状，沿规定移动方向布置；第一反射板和第二反射板为柱形形状，沿弧线 形布置。
[0158]
例如，所述弧面具有圆心o1和半径r2。所述半径r2为所述圆心o1与所述第一子面板101a之间的垂直距离r1的1～1.5倍。
[0159]
在该实施例中，反射板为圆柱反射板，其半径r2选择为成像距离 r1的1-1.5倍，高度为面阵列的高度或者线阵列扫描的高度。通过这样的 设置方式，可以对经过反射板反射的光路更好地聚焦。在上述各个实施例 中，所述第一反射板201沿第二布置方向d2的宽度在所述第一子面板 101a沿第一布置方向d1的宽度的0.5～0.7之间。所述第一反射板201沿 高度方向的高度与所述第一子面板101a沿高度方向的高度基本相等，所 述高度方向垂直于所述第二布置方向和所述第一布置方向两者。
[0160]
所述第二反射板202沿第四布置方向d4的宽度在所述第二子面板 101b沿第二布置方向d2的宽度的0.5～0.7之间。所述第二反射板202沿 高度方向的高度与所述第二子面板101b沿高度方向的高度基本相等。
[0161]
所述第三反射板203沿第五布置方向d5的宽度在所述第一子面板 101a沿第一布置方向d1的宽度的0.5～0.7之间。
[0162]
所述第三反射板203沿高度方向的高度与所述第一子面板101a沿高 度方向的高度基本相等。
[0163]
所述第四反射板204沿第六布置方向d6的宽度在所述第二子面板 101b沿第二布置方向d2的宽度的0.5～0.7之间。
[0164]
所述第四反射板204沿高度方向的高度与所述第二子面板101b沿高 度方向的高度基本相等。
[0165]
在该实施例中，在阵列面板的侧面增加一块或者两块反射板，在不增 加收发天线
数量的情况下，增加毫米波的照射区域，可以有效地解决人体 体侧成像效果不好的问题。
[0166]
例如，在本公开的实施例中，可以采用直驱电机、步进电机、伺服电 机等驱动机构直接驱动或者通过齿轮、同步带、链条驱动，使反射板相对 于其连接的子面板转动，转动结构和驱动方式可以采用已知的各种转动结 构和驱动方式，本公开的实施例对此不做特别的限制。
[0167]
图14是根据本公开的一些示例性实施例的安检设备的控制方法的流 程图。如图14所示，根据本公开的示例性实施例的安检设备的控制方法 可以包括操作s310～操作s330，该安检设备的控制方法可以由处理器执 行，也可以由包括处理器的任何控制装置执行。
[0168]
在操作s310中，控制所述毫米波收发单元20向被检测对象发送检 测信号。
[0169]
在操作s320中，控制所述毫米波收发单元20接收来自被检测对象 的回波信号。
[0170]
在操作s330中，根据接收到的回波信号来重建被检测对象的图像。
[0171]
在本公开的实施例中，所述根据接收到的回波信号来重建被检测对象 的图像可以包括：响应于不同的检测模式，选择与所述检测模式对应的图 像重建算法；以及使用选择的图像重建算法，根据接收到的回波信号来重 建被检测对象的图像。
[0172]
例如，所述响应于不同的检测模式，选择与所述检测模式对应的图像 重建算法，具体包括：响应于快检模式，选择与快检模式对应的实时重建 算法；以及响应于精检模式，选择与精检模式对应的后向投影算法。
[0173]
例如，所述快检模式可以适用于实时性要求较高的场景，例如地铁站。 在快检模式中，被检人以正常行走速度通过检测通道，如图8a、图8c 所示，被检人基本不在检测通道中停留，直接以正常行走速度通过检测通 道。在快检模式中，可以采用实时重建算法来重建图像。
[0174]
例如，所述精检模式可以适用于对安检等级要求高的场景，例如机场 安检。在精检模式中，可以要求被检人静止站立2-3s，或者要求被检人转 身，如图7a、图7b、图8b、图8d、图9a、图9c、图9d、图10a～图 13所示。在精检模式中，可以采用后向投影算法来重建图像。
[0175]
在本公开的实施例中，所述安检设备可以根据应用场景的不同，灵活 选择安检模式，可以在保证成像效果的前提下，扩展所述安检设备的应用 场景。
[0176]
本领域技术人员应清楚，以上仅仅是示例，本公开的2d mimo毫米 波收发模块11的结构不限于此，子阵的尺寸、阵列的尺寸、子阵中天线 的排列方式以及天线的数目可以根据需要来调整。
[0177]
图15示出了根据本公开的实施例的2d mimo毫米波收发模块的工作 原理的示意图。如图15所示，以包括4
×
4个毫米波收发单元的2d mimo 毫米波收发模块为例进行描述，其中每个毫米波收发单元具有如图3所示 的结构，形成的等效相位中心排列成阵列的形式(也称作等效相位中心网)，(n
x
，ny)表示等效相位中心在阵列(等效相位中心网)中的坐标。该2d mimo毫米波收发模块的成像区域103的中心参考点由表示，被检测对 象包含定位在中心参考点处的点散射体。在进行安全检测时，可以采 用电子扫描的方式控制上述2d mimo毫米波收发模块。
[0178]
作为示例，控制电路可以控制2d mimo毫米波收发模块的每一个 毫米波收发单元中的发射天线依次发射检测信号，接收天线接收回波信号， 然后切换下一个毫米波收发单元，重复该操作，直到完成整个毫米波收发 模块扫描，获得被检测对象不同视角的所有散射数据。作为另一示例，控 制电路可以控制2d mimo毫米波收发模块中的所有发射天线依次发射 检测信号，并控制2d mimo毫米波收发模块中的所有接收天线接收回 波信号。
[0179]
在本公开的实施例中，采用频率在10-300ghz范围内的微波毫米波 作为检测信号，该波段的波对人体没有电离损伤，可用于人体安检。在本 公开的实施例中，2d mimo毫米波收发模块包括布置成二维阵列的多个 发射天线和多个接收天线，采用电子扫描的方式工作，电子扫描具备检测 速度快的优点，结合基于快速傅里叶变换(fft)的三维全息算法算法， 可以实现实时成像。2d mimo毫米波收发模块中的一个发射天线和一个 相应的接收天线能够产生一个等效相位中心，一对收发天线组合所采集的 回波数据可以等效为其等效相位中心所在位置处的自发自收天线所采集 的回波。等效相位中心排列成阵列，相邻的等效相位中心的间隔基本上是 检测信号的波长λ的一半，这使得整个等效行为中心阵列基本上为一满阵， 且应用的成像系统采用的取样间隔(即等效相位中心的间隔)在λ/2的 量级，从而产生的图像中不存在伪影叠加且能够形成较清晰的图像，提高 了图像处理的速度。
[0180]
例如，在快检模式中，可以选择例如全息重建算法的实时重建算法来 重建被检测对象的图像。在该实时重建算法中，可以结合基于快速傅里叶 变化的合成孔径全息算法，这样，可以实现快速重建，完成成像。
[0181]
全息重建算法可以实现对被检测对象的图像的实时重建。一对收发天 线组合所采集的回波数据可以等效为其等效相位中心所在位置处的自发 自收天线所采集的回波。信号处理装置对等效相位中心处的回波数据进行 采集，假设所采集的被检测对象的反射数据为s(n
x
，ny)，利用如下公式校 正反射数据，得到校正后反射数据矩阵：
[0182][0183]
其中s(n
x
，ny)为未校正的散射数据矩阵，n
x
和ny是等效相位中心在等 效相位中心网中的位置(即，行和列的指数)。
[0184]ru
(n
x
，ny)与ro(n
x
，ny)计算公式如下，
[0185][0186]
且
[0187][0188]
其中，表示成像区域的中心的参考点，j表示虚数，k表示空间常 数。
[0189]ru
(n
x
，ny)表示计算的反射集，在此情况下，对被检测对象进行采 样，被检测对象包含一个定位在处的点散射体。
[0190]ro
(n
x
，ny)表示计算的反射集，其中在对多收多发孔径的等效相位 中心网进行采样的情况下，得到该计算的反射集。
[0191]
然后利用二维傅里叶变换算法重建，获得被检测对象的散射系数：
[0192][0193]
其中，i(x，y)表示被检测对象的散射系数，z0表示2d mimo阵列面板 和被检测对象之间的距离，j表示虚数，k为传播常数、k
x
、ky分别是空间 传播常数；fft
2d
为二维傅里叶变换，ifft
2d
为二维傅里叶逆变换。
[0194]
完成二维孔径扫描后，采集到的回波数据可以表示为s(n
x
，ny)。最后， 结合基于快速傅里叶变化的合成孔径全息算法，可以实现快速重建，完成 成像。成像算法的目的就是从回波表达式中反演出被检测对象的像，即被 检测对象的散射系数i(x，y)，基于傅里叶变换的合成孔径全息算法，无需 对整个成像区域逐点重建，而是利用快速傅里叶变换的优势，一次对正确 成像区域重建完成。因此，该算法能够实现快速扫描和快速图像重建，因 此实现实时成像。重建的图像显示在显示装置上，结合可疑物报警算法， 对可疑物进行报警。
[0195]
例如，在精检模式中，可以选择后向投影算法来重建被检测对象的图 像。
[0196]
后向投影起源于计算机断层扫描技术是一种基于时域信号处理的精 确的成像算法。其基本思想是对成像区域内每一成像点，通过计算该点到 收、发天线之间的延时，将所有回波对它的贡献相干叠加从而得到该点在 图像中对应的像素值，这样对整个成像区域逐点地进行相干叠加处理，即 可获得成像区域的图像。后向投影算法天然的易于实现并行计算，因此， 适用于多个单元中的接收天线同时接收反射的电磁波的情况。虽然需要对 整个成像区间每一个点重建，但是如果处理系统中的硬件采用gpu或者 fpga技术的话，重建时间可以大大降低，甚至实现实时重建。
[0197]
重建公式可以表示为，
[0198][0199][0200][0201]
其中，是待测物品的散射系数，za是成像距离，j为虚数单位， k为传播常数，s(x
t
，y
t
，xr，yr，k)为一对发射天线-接收天线组合接收到待测物 品的回波信号，(x
t
，y
t
)为发射天线坐标，(xr，yr)为接收天线的坐标，z表 示2d mimo阵列面板和待测物品某一断层之间的距离。
[0202]
在步骤s330之后，还可以执行其他步骤，例如分析重建的被检测对 象的图像，以判断被检测对象是否可能携带嫌疑物，如果是，则控制报警 装置进行报警。例如可以将重建的被检测对象的图像与预先存储的模板相 比较，如果与某种嫌疑物的特征模板匹配程度大于预设的阈值，则判定为 可能含有该种嫌疑物，否则判定为不含有嫌疑物。在一些实施例中，还可 以根据匹配程度的高低来确定含有嫌疑物的概率的高低，例如匹配程度较 高指示含有嫌疑物的概率较高，匹配程度较低指示含有嫌疑物的概率较低。 报警的方式包
括但不限于画面显示、音频报警、振动报警等等。还可以设 置报警级别，例如当含有嫌疑物的概率较低时，可以通过较低音量的声音 或者较弱的振动来报警，当含有嫌疑物的概率较高时，可以通过较高音量 的声音或者较强的振动来报警。
[0203]
此外，还可以通过显示装置将重建的被检测对象的图像和/或上述判 断结果呈现给用户，例如，可以在重建图像之后利用显示屏来显示所重建 的图像，然后再将分析结果呈现在显示屏上；也可以在完成图像重建和分 析比对之后再一并将重建的图像和判定结果呈现在显示屏上。判定结果 (例如可能含有哪种嫌疑物、含有该嫌疑物的概率)的呈现方式可以根据 需要来选择，除了上述在显示屏上以画面的形式呈现之外，还可以利用音 频、振动等其他方式来呈现，例如可以判断结果以语音的形式播放，也可 以利用报警器的报警音量高低或振动强弱来指示判断结果，比如高音量的 报警代表含有嫌疑物的可能性较高，低音量的报警代表含有嫌疑物的可能 性较低。
[0204]
在本公开的实施例中，所述控制所述毫米波收发单元向被检测对象发 送检测信号包括：控制所述多个毫米波收发单元中的一部分以第一规定步 长依次向被检测对象发送检测信号。
[0205]
所述控制所述毫米波收发单元接收来自被检测对象的回波信号包括： 控制所述多个毫米波收发单元中的一部分以第二规定步长依次接收来自 被检测对象的回波信号。
[0206]
在本公开的实施例中，所述安检设备具有独立工作方式和关联工作方 式，所述关联工作方式中的第一规定步长为所述独立工作方式中的第一规 定步长的一半，所述关联工作方式中的第二规定步长为所述独立工作方式 中的第二规定步长的一半。
[0207]
结合参照图6c、图7a，所述第一阵列面板100a和所述第二阵列面 板100b中的至少一个包括：沿规定移动方向布置的a个毫米波收发模块， 以及沿高度方向布置的b个毫米波收发模块。例如，a＝4m，b＝n。即，在 第一阵列面板100a和所述第二阵列面板100b中的每一个中，整体来看， 多个毫米波收发模块30布置成n行4m列的阵列形式。例如，m＝1，n＝4。
[0208]
在所述独立工作方式下，各个毫米波收发模块30彼此独立地工作。
[0209]
例如，在所述独立工作方式下，所述控制方法可以包括：第一独立控 制步骤：控制位于第i行第j列的毫米波收发模块中的所有毫米波收发单 元向被检测对象发送检测信号，以及控制位于第i行第j列的毫米波收发 模块中的所有毫米波收发单元接收来自被检测对象的回波信号，其中，1 ≤i≤b，1≤j＜a，i、j均为正整数；然后，使j增加1，循环执行上述第 一独立控制步骤，直至j＝a。
[0210]
再例如，在所述独立工作方式下，所述控制方法可以包括：第二独立 控制步骤：控制位于第i行第j列的毫米波收发模块中的所有毫米波收发 单元向被检测对象发送检测信号，以及控制位于第i行第j列的毫米波收 发模块中的所有毫米波收发单元接收来自被检测对象的回波信号，其中， 1≤i＜b，1≤j≤a，i、j均为正整数；然后，使i增加1，循环执行上述第 二独立控制步骤，直至i＝b。
[0211]
结合参照图6c、图7a，在所述独立工作方式下，控制位于第1行第 1列的毫米波收发模块(例如，位于左上角的一个毫米波收发模块30)中 的所有毫米波收发单元20(例如，4个毫米波收发单元20)向被检测对 象发送检测信号，相应地，控制位于第1行第1列的毫米波收发模块30 中的所有毫米波收发单元20接收来自被检测对象的回波信号。然后，使 j增加1，即，控制位于第1行第2列的毫米波收发模块30中的所有毫米 波收发单元20(例如，4个
毫米波收发单元20)向被检测对象发送检测 信号，相应地，控制位于第1行第2列的毫米波收发模块30中的所有毫 米波收发单元20接收来自被检测对象的回波信号。对于第1行的毫米波 收发模块，依次执行所述第一独立控制步骤，直至步进至第1行最后一个 毫米波收发模块30。也就是说，在所述独立工作方式下，沿规定移动方 向md每次步进一个毫米波收发模块。
[0212]
在第1行的所有毫米波收发模块30均执行完扫描后，可以沿高度方 向hd进一步扫描。
[0213]
例如，在所述独立工作方式下，控制位于第2行第1列的毫米波收发 模块30中的所有毫米波收发单元20(例如，4个毫米波收发单元20)向 被检测对象发送检测信号，相应地，控制位于第2行第1列的毫米波收发 模块30中的所有毫米波收发单元20接收来自被检测对象的回波信号。然 后，使j增加1，即，控制位于第2行第2列的毫米波收发模块30中的 所有毫米波收发单元20(例如，4个毫米波收发单元20)向被检测对象 发送检测信号，相应地，控制位于第2行第2列的毫米波收发模块30中 的所有毫米波收发单元20接收来自被检测对象的回波信号。对于第2行 的毫米波收发模块，依次执行所述第一独立控制步骤，直至步进至第2 行最后一个毫米波收发模块30。也就是说，在所述独立工作方式下，沿 高度方向hd每次步进一个毫米波收发模块。
[0214]
也就是说，在所述独立工作方式下，针对每一行毫米波收发模块30， 以一个毫米波收发模块的步长沿规定移动方向逐个控制毫米波收发模块 30发射毫米波和接收回波；在一行毫米波收发模块30扫描完成后，以一 个毫米波收发模块的步长沿高度方向控制下一行毫米波收发模块30，针 对下一行毫米波收发模块30，以一个毫米波收发模块的步长沿规定移动 方向逐个控制毫米波收发模块30发射毫米波和接收回波，以此类推，直 至完成最后一行最后一个毫米波收发模块30的扫描。这样，完成一次完 整的扫描，然后，可以根据一次完整的扫描过程中接收的回波信号来重建 被检测对象的图像。
[0215]
在所述关联工作方式下，各个毫米波收发模块30彼此关联地工作。
[0216]
例如，每一个毫米波收发模块包括：沿规定移动方向布置的2c个毫 米波收发单元，以及沿高度方向布置的2d个毫米波收发单元。针对图6c、 图7a所示的实施例，c＝1，d＝1。
[0217]
在所述关联工作方式下，所述控制方法可以包括：第一关联控制步骤： 控制位于第p行第q列和位于第p+1行第q列的毫米波收发单元向被检 测对象发送检测信号，以及控制位于第p行第q列、位于第p+1行第q 列、位于第p行第q+1列和位于第p+1行第q+1列的毫米波收发单元接 收来自被检测对象的回波信号，其中，1≤p≤2bd，1≤q＜2ac，p、q均 为正整数；然后，使q增加1，循环执行上述第一关联控制步骤，直至q＝2ac。
[0218]
在所述关联工作方式下，所述控制方法可以包括：第二关联控制步骤： 控制位于第p行第q列和位于第p+1行第q列的毫米波收发单元向被检 测对象发送检测信号，以及控制位于第p行第q列、位于第p+1行第q 列、位于第p行第q+1列和位于第p+1行第q+1列的毫米波收发单元接 收来自被检测对象的回波信号，其中，1≤p＜2bd，1≤q≤2ac，p、q均 为正整数；然后，使p增加1，循环执行上述第二关联控制步骤，直至p＝2bd。
[0219]
结合参照图6c、图7a，在所述关联工作方式下，控制位于第1行第 1列和第2行第1列的毫米波收发单元20(例如，位于左上角的2个毫米 波收发单元20)向被检测对象发送检
其中，fmcw雷达具有更好的抗杂波能力。需要说明的是，如何由例如 fmcw雷达的心率探测装置探测到前胸或后背的位置变化，即探测微小 位移，可以参照相关技术中的介绍，这里不再赘述。
[0226]
在本公开的实施例中，为避免互相干扰，两个心率探测装置可采用不 同的工作频段。
[0227]
图16是根据本公开的另一些示例性实施例的安检设备的控制方法的 流程图。如图16所示，根据本公开的示例性实施例的安检设备的控制方 法可以包括操作s410～操作s430，该安检设备的控制方法可以由处理器 执行，也可以由包括处理器的任何控制装置执行。
[0228]
在操作s410中，获取所述第一阵列面板100a中的心率探测装置40 的第一心率信息。
[0229]
在操作s320中，获取所述第二阵列面板100b中的心率探测装置40 的第二心率信息。
[0230]
在操作s330中，根据所述第一心率信息和所述第二心率信息，确定 被检测人体的心率。
[0231]
例如，在心率检测时，被检测人体面向所述第一阵列面板100a和背 对所述第二阵列面板100b。
[0232]
在操作s330中，所述根据所述第一心率信息和所述第二心率信息， 确定被检测人体的心率可以包括：对所述第二心率信息进行缩放处理；以 及从所述第一心率信息中减去经缩放处理后的第二心率信息，得到被检测 人体的心率。
[0233]
图17是根据本公开的实施例的安检设备获得的心率信号的示意图。 参照图17，前面板(例如第一阵列面板100a)上的心率探测装置40测 得被检人前胸的位置变化(如图17中正方形的数据点)。被检人前胸的位 置变化是由呼吸运动和心跳振动共同导致的，其中心跳导致的位置变化比 呼吸导致的位置变化小了约一个数量级。背面板(例如第二阵列面板100b) 上的心率探测装置40测得被检人后背的位置变化(如图17中圆形的数据 点)。被检人后背的位置变化是基本上完全由呼吸运动导致的，其变化幅 度弱于前胸。因此，对后背的位置变化做简单的缩放，然后，从前胸的位 置变化中减去后背的位置变化，即可得到与心跳相对应的位置变化(如图 17中的x形数据点)。对于图17中的x形数据点，经简单处理即可确定 出被检人的心率值(即心脏每分钟大概跳动多少次)。
[0234]
在本公开的实施例中，通过设置双心率探测装置，可以分别探测出被 检人的前胸和后背的位置变化，以此方式，能够获得较准确的心率值。
[0235]
在本公开的实施例中，通过获得的较准确的心率值，可以根据所述较 准确的心率值，确定被检人的情绪状态。例如，当被检人的心率值较高， 例如高于心率阈值时，可以确定被检人处于紧张状态。在此情况下，可以 确定该被检人携带嫌疑物的可能性较高。也就是说，在本公开的实施例中， 获得的心率值可以作为安检的辅助判断因素之一，有利于提高安检的准确 性。
[0236]
本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并 且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不 发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。
[0237]
在详细说明本公开的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚 的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改 变，且本公开亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。