[实用新型]近程被动太赫兹成像快速扫描结构以及成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术，具体涉及太赫兹成像技术。

背景技术

近程被动太赫兹成像是指在近距离利用太赫兹波辐射计接收被测目标、背景的太赫兹波段电磁辐射，并把接收到的信号按比例用图像直观显示的成像方式。太赫兹成像不存在散射与多径传输问题，在图像上也不存在角闪烁现象。太赫兹成像不但能够检测出隐匿金属武器，也能检测出塑料炸药、塑料手枪等新式恐怖武器。更重要的是太赫兹成像还具有安全性,太赫兹波能量在毫电子伏的数量级,不会产生有害的电离反应,可用于生物样品检测，保证安检人员自身安全能够满足新形势条件下的人体安检需求。

现在研究常用的近程被动太赫兹成像扫描方式主要有两种:电扫描和机械扫描。电扫描系统通过电控天线波束来实现扫描,因为电扫描不需要进行机械运动,所以扫描速度比较快、精度也比较高,但是也有很多原因制约着电扫描成像的发展,如天线的结构很复杂,辐射的效率较低,损耗较大,而且成本也比较高。机械扫描通过机械移动或机械旋转抑或在角度上的摆动来改变天线波束的指向,机械扫描最大的优点是可以利用较少的接收通道实现扫描成像,所以机械扫描的成本较低,实现也相对简单。

由于目前太赫兹成像器件以及测试设备限制，二维平面机械扫描还是最常用的扫描方式。这种方式实现起来较为简单：将高频接收前端放置于扫描架上,在电机驱动下，随着扫描架一起进行水平和垂直方向来回摆动的机械二维扫描。这样的扫描成像结果相对图像分辨率较高且成像较清晰，但是由于需要进行往返的运动，势必将受到惯性影响而带来机械加减速的过程，造成成像扫描所需要的时间较长，不能达到实时成像的效果。

实用新型内容

针对现有近程被动太赫兹成像的扫描技术中所存在的成像时间长、结构复杂以及分辨率不是很高等问题，本实用新型的目的在于提供一种成像速度快、分辨率高以及结构简单的近程被动太赫兹成像快速扫描结构。

同时在此基础上，本实用新型还提供一种被动太赫兹成像系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

近程被动太赫兹成像快速扫描结构，所述扫描结构包括：聚乙烯透镜、垂直扫描离轴抛物面镜、水平扫描离轴抛物面镜和喇叭接收天线，所述聚乙烯透镜与目标平面对应配合，其与垂直扫描离轴抛物面镜、水平扫描离轴抛物面镜依次配合设置，同时喇叭接收天线固定设置在水平扫描离轴抛物面镜上，形成对目标平面的扫描光路，将目标平面上的任意辐射源聚焦到喇叭接收天线处。

进一步的，所述垂直扫描离轴抛物面镜垂直旋转，对目标平面垂直方向1.5m范围内进行扫描。

进一步的，所述水平扫描离轴抛物面镜水平旋转，对目标平面水平方向0.5m范围内进行扫描。

进一步的，所述喇叭接收天线为94GHz喇叭接收天线。

基于上述的近程被动太赫兹成像快速扫描结构形成的被动太赫兹成像系统，主要包括辐射计、数据采集装置、图像处理及显示装置、PC控制装置，其还包括上述的近程被动太赫兹成像快速扫描结构，所述近程被动太赫兹成像快速扫描结构与辐射计、数据采集装置、图像处理及显示装置依次相连，所述PC控制装置分别控制连接近程被动太赫兹成像快速扫描结构、数据采集装置以及图像处理及显示装置。

其中，近程被动太赫兹成像快速扫描结构中的喇叭接收天线与辐射计数据相接，垂直扫描离轴抛物面镜和水平扫描离轴抛物面镜分别受控于PC控制装置。

本实用新型提供的方案其采用二个离轴抛物面镜，在小角度转动下即可完成对目标平面的水平扫描和垂直扫描，具有体积小、重量轻、速度快和结构简单的特点，能够有效克服当前太赫兹成像二维机械扫描系统体积大、速度慢和结构复杂的缺点；同时该扫描结构能够应用于各种被动太赫兹成像系统。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型中扫描结构的光路图；

图2为本实用新型中成像系统的系统框图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，其所示为本实例提供的近程被动太赫兹成像快速扫描结构的光路原理图。由图可知，该扫描结构100主要包括聚乙烯透镜101、垂直扫描离轴抛物面镜102、水平扫描离轴抛物面镜103以及工作频率在94GHz的喇叭接收天线104四个部分。