本发明涉及成像技术领域，特别是一种单探测器快速扫描太赫兹成像系统。
背景技术：
太赫兹辐射是电磁波谱中有待开发的最后一个频段，其频率位于微波和红外之间。与微波相比，太赫兹辐射的频率更高，因此在作为通信载波时可以承载更多的信息量，相对于可见光和近红外波来说，太赫兹辐射的波长更长，不容易受空气中的悬浮灰尘或烟雾的散射影响，可能成为这些情况下的互补光源。与x射线相比，其光子能量体低，不会对生物组织产生电离损伤，是研究生物组织的良好手段。另外，太赫兹波非常容易穿透各种衣物，是对人体进行成像安检的有效方式。
由于太赫兹辐射具有如此多的优点，各国科研人员都投入了大量的精力对太赫兹辐射进行研究。经过近年来的快速发展，在太赫兹光谱、太赫兹通信、太赫兹雷达和太赫兹成像等领域均取得了重要的进展。特别是太赫兹成像，已经在无损检测和安检等领域得到了初步的应用。
相对于其它频段的电磁波，国内外对太赫兹技术的研究相对落后，特别是太赫兹探测器非常昂贵，目前还没有像光学ccd那样的商业化的二维太赫兹探测器阵列。对于太赫兹扫描成像，目前常用的方法是将太赫兹探测器放在光学系统的焦平面上进行二维机械扫描的方式进行成像，这种方式虽然只需要一个太赫兹探测器，但二维机械扫描非常耗时，远远达不到实际应用的要求。另一种方式是采用一维太赫兹探测器阵列，在另外一个纬度上采用机械扫描。这种方式虽然提高了成像速度，但一维太赫兹探测器阵列的成本大大增加，无法在成本上满足实际应用的需求。
由于太赫兹成像技术在很多领域都有独特的应用前景，所以出现了各种体制的太赫兹成像系统，主要有：1.准光学焦平面成像扫描成像，这种成像方式将太赫兹探测器或被成像物体安装在机械扫描架上进行二维扫描，这种方式结构简单，但成像速度慢。为了提高速度可以采取一维太赫兹探测器阵列，在另外一维上进行机械扫描，但是这种方式大大增加了成本。2.合成孔径成像，这种成像方式需要的太赫兹探测器数量少，成本低，但是技术复杂，特别是图像重构算法难度大，耗时长。3.综合孔径成像，这种方式要使用较多的探测器数量，成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中成像成本高、速度慢的缺陷，提供一种单探测器快速扫描太赫兹成像系统来解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种单探测器快速扫描太赫兹成像系统，包括至少一个太赫兹探测器、聚焦反射镜、旋转反射镜、旋转反射镜转轴、摆动反射镜和太赫兹辐射源；所述太赫兹辐射源向被成像物体发出太赫兹波；所述被成像物体辐射或反射的太赫兹波依次被摆动反射镜、旋转反射镜和聚焦反射镜反射，到达太赫兹探测器完成成像。
优选的，摆动反射镜绕其转轴来回摆动；摆动反射镜的转轴位于反射面内。
优选的，旋转反射镜绕其转轴连续转动，旋转反射镜的转轴和法线有一夹角θ，夹角θ的大小由需要的成像视场决定。
优选的，所述旋转反射镜转动时的扫描轨迹为一个圆，所述摆动反射镜的扫描轨迹为一条直线，所述旋转反射镜和摆动反射镜的扫描轨迹叠加形成一条二维平面内的螺旋线，从而对所述被成像物体完成二维成像扫描。
优选的，所述旋转反射镜绕其转轴连续转动，所述摆动反射镜绕其转轴来回摆动，一次单程摆动完成一幅成像，一个来回摆动完成两幅成像。
优选的，所述旋转反射镜和摆动反射镜在太赫兹成像光学系统的位置或顺序可以互换，而不影响成像系统的功能。.
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明提出的单探测器快速扫描太赫兹成像技术，在只使用一个太赫兹探测器的情况下，配合转动反射镜和摆动反射镜扫描，可以实现低成本快速的成像效果。有效的解决现有太赫兹成像体制中二维机械扫描耗时长、合成孔径成像算法复杂和综合孔径成像成本高等缺点。可在太赫兹安检、太赫兹无损检测和太赫兹成像雷达等领域得到广泛的应用。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种单探测器快速扫描太赫兹成像系统的结构示意图；
图2为本发明实施例2提供的一种单探测器快速扫描太赫兹成像系统的结构示意图；
图3为本发明提供的提供的一种单探测器快速扫描太赫兹成像系统扫描轨迹示意图。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
实施例1
如图1所示，本发明中的太赫兹成像系统如附图1所示，包括太赫兹探测器1、聚焦反射镜2、旋转反射镜3、旋转反射镜转轴4、摆动反射镜5和太赫兹辐射源7组成。被成像物体6辐射或反射的太赫兹波依次被摆动反射镜5、旋转反射镜4和聚焦反射镜2反射，到达太赫兹探测器1完成成像。
在本发明中，旋转反射镜3绕其转轴连续转动，旋转反射镜3的转轴和法线有一夹角θ，夹角θ的大小由需要的成像视场决定。摆动反射镜5绕其转轴来回摆动，摆动幅度由需要的成像视场决定，摆动反射镜5的转轴位于反射面内。
旋转反射镜3连续转动时的扫描轨迹为一个圆，摆动反射镜5的扫描轨迹为一条直线，旋转反射镜3和摆动反射镜5的扫描轨迹叠加形成一条二维平面内的螺旋线，从而对被成像物体6完成二维成像扫描，如图3所示。
本成像系统工作时，旋转反射镜3绕其转轴连续转动，摆动反射镜5绕其转轴来回摆动，一次单程摆动完成一幅成像，一个来回摆动完成两幅成像。
聚焦反射镜2、旋转反射镜3和摆动反射镜5均采用轻质金属合金加工而成。当采用聚焦凸透镜8代替聚焦反射镜2时，聚焦凸透镜采用太赫兹波段的透明介质材料加工而成。安检仪工作在主动模式时，采用太赫兹探测器7照射被检测人员。工作在被动模式时，不采用太赫兹探测器7照射，只探测人体自身辐射的太赫兹太赫兹波进程成像。
分别采用电机驱动旋转反射镜3和摆动反射镜5的运转。
采用计算机作为整个成像系统的控制中心，控制中心的功能主要包括：
1.控制旋转反射镜3和摆动反射镜5的运转。
2.采集太赫兹探测器7探测到的太赫兹信号。
3.对采集到的太赫兹信号进行处理和显示，形成可视化的图片，显示人身携带的各种物品，从而达到安全检查的目的。
实施例2
如图2所示，聚焦反射镜2可由聚焦凸透镜8替代，而不影响成像系统的功能。
本发明除了能够在只使用一个太赫兹探测器的情况下达到快速成像的目的之外，还有如下优点：
1.可以增加太赫兹探测器1的数量，以达到提高成像速度的目的。
2.旋转反射镜3和摆动反射镜5在太赫兹成像光学系统的位置或顺序可以互换，而不影响成像系统的功能。
3.聚焦反射镜2可由聚焦凸透镜8替代，而不影响成像系统的功能。
4.本成像系统不仅可以用在太赫兹波段，在更换相应的探测器之后，也可用于可见光和微波等其它电磁波段。
5.该成像系统可工作在主动模式和被动模式。工作在主动模式时，采用太赫兹辐射源7照射被成像物体6。工作在被动模式时，不采用太赫兹辐射源7照射被成像物体6，利用被成像物体6自身辐射的太赫兹波进行成像。
本发明作为太赫兹成像安检仪可在不接触被检测人员的情况下进行安检，检测出人身携带的材料有金属、陶瓷、塑料、液体和粉末等，可检测的物品包括爆炸物、毒品、枪支和刀具等，对安检效果起到大幅度提升。相对于传统的安检设备，本安检仪具有快速、可靠、安全和保护隐私等优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。