[发明专利]被动式安检设备及其光学装置

说明书

公开了一种被动式安检设备及其光学装置，所述光学装置适于将被检对象自发辐射的毫米波/太赫兹波以及反射背景环境的毫米波/太赫兹波反射并汇聚至所述被动式安检设备的探测器阵列，其中，所述光学装置包括栅条型反射板，所述栅条型反射板适于将被检对象自发辐射的毫米波/太赫兹波以及反射背景环境的毫米波/太赫兹波进行反射，所述栅条型反射板上的栅条的分布与所述探测器阵列中的探测器的接收天线的极化方向相匹配。该光学装置通过采用通过栅条型反射板，且栅条型反射板上的栅条的分布与探测器阵列的接收天线的极化方向相匹配，从而对反射板进行极化选择，这样可以提升系统的信噪比，从而提升系统的温度灵敏度，并提高图像质量与可疑物识别。

技术领域

本公开涉及被动式安检设备技术领域，特别是涉及一种被动式安检设备，以及用于该被动式安检设备的光学装置。

背景技术

基于被动式毫米波或太赫兹波的人体安检技术具有独特的优点：利用毫米波或太赫兹波较好的穿透能力，通过检测目标本身的毫米波或太赫兹波实现成像，进而实现可疑物品的判别，而无需主动辐射，对人体绝对安全。根据成像体制的不同，被动式毫米波/太赫兹波成像技术可以分为焦平面成像体制和基于机械扫描的成像体制。

基于焦平面成像技术的毫米波太赫兹相机使用复杂的技术而且需要特殊的装置。其基本原理是通过分布在焦平面上的众多单元天线以及适当的反射板、透镜对目标的不同位置同时成像。如美国Northrop Grumman公式的NGC系统。使用焦平面阵列天线可以实现实时成像，但是系统复杂，例如NGC系统在水平15°，垂直10°的视场分辨率为0.5°的角分辨率，需要1040个检测器。为了降低系统成本和复杂度，当前主流的解决方案是一维线性阵列探测器加上机械扫描的方式对整个视场进行扫描成像。

典型的一维线性阵列探测器假设机械扫描的方式的成像装置通常采用反射板摆动或多面体转镜旋转对高度方向的视场进行扫描。在成像速度10Hz的时候，反射板的摆动与多面体转镜的转动风阻比较大，且在低频短的太赫兹设备中，其体积大，设备重，进一步增加了风阻。此外，对于基于常温探测器的被动式毫米波/太赫兹波被动式安检设备，其探测器的天线通常为线极化的。而人体与可疑物的自发辐射为无极化的，采用线极化的天线，只能探测到与其极化方向匹配的自发辐射分量，而与其正交的自反辐射分量是无法探测，而被天线所反射。这一部分被反射的波，成为了系统的噪声，降低了系统的温度灵敏度，影响了最后的图像质量与可疑物识别。

发明内容

本公开的一个目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本公开的实施例，提供了一种用于被动式安检设备的光学装置，所述光学装置适于将被检对象自发辐射以及反射背景环境的毫米波/太赫兹波反射并汇聚至所述被动式安检设备的探测器阵列，其中，所述光学装置包括栅条型反射板，所述栅条型反射板适于将被检对象自发辐射的毫米波/太赫兹波以及反射背景环境的毫米波/太赫兹波进行反射，所述栅条型反射板上的栅条的分布与所述探测器阵列中的探测器的接收天线的极化方向相匹配。

在一些实施例中，所述栅条型反射板包括基板以及设置在所述基板上的多个金属栅条，其中，所述多个金属栅条按照一维周期性排布。

在一些实施例中，所述接收天线的极化方向和所述金属栅条的排布方向均为所述探测器阵列的排布方向。

在一些实施例中，所述接收天线的极化方向和所述金属栅条的排布方向均为所述探测器阵列的排布方向的正交方向。

在一些实施例中，所述金属栅条为水平排布或竖直排布。

在一些实施例中，相邻的任两个所述金属栅条之间的栅距为a，其中，a≤Lam/2。

在一些实施例中，所述栅条型反射板的形状为下列形状中的一种：圆形、椭圆形、正方形、长方形、多边形。