[发明专利]一种适用于被动毫米波三维成像安检的椭球体通道结构

说明书

本发明公开了一种适用于被动毫米波三维成像安检的椭球体通道结构，包括一个两侧开口的椭球体通道；包括一个透波地面，该地面材料为透波材料；还包括由分布在通道内表面上的天线单元构成的共形天线阵列，所述的天线单元为单极化或双极化天线，可均匀或非均匀的分布在椭球体通道内表面上。该椭球体通道结构配合毫米波成像系统的信号测量与处理系统，可以在被检人员通过安检通道时实现快速人体被动三维成像安检。

技术领域

本发明涉及微波遥感、目标探测以及毫米波安检成像技术领域，具体涉及一种适用于被动毫米波三维成像安检的椭球体通道结构。

背景技术

鉴于全球范围内日益猖獗的恐怖主义和暴力犯罪活动，各国政府对公共场所人体携带违禁物品的安全检测提出了更高的要求。传统基于金属探测器的安检手段无法检测包括炸药、汽油，陶瓷等非金属类违禁物品。毫米波成像系统具有穿透人体衣物的成像能力，可检测隐匿在人体衣物下的各种金属及非金属类违禁物品。被动毫米波成像系统自身不发射电磁波，对人体不造成任何伤害，并具有全天时、全天候工作能力，可广泛应用于机场、车站等人员聚集的公共场所，对人体携带的隐匿违禁物品进行快速、非接触式检测。毫米波成像技术是解决高通量人体安检问题的重要技术方案。

被动毫米波成像技术通过测量视场内物体及人体所发射和反射的热辐射，获得视场范围内场景的辐射亮温分布。辐射计安检系统通过探测危爆品与人体和背景之间亮温的差异来实现违禁品成像和检测。综合孔径辐射计成像技术采用小孔径稀疏天线阵列，利用干涉测量技术完成对视场内亮温分布的空间频域(可视度函数)的测量，进而基于可视度函数进行图像反演实现实时成像。综合孔径辐射计的空间分辨率取决于天线单元间的最大相对距离，利用稀疏天线阵列仍可实现高空间分辨率实时成像，有效地缓解了天线阵列规模与空间分辨率之间的矛盾。

目前的基于综合孔径辐射计的被动安检成像系统均基于一维或二维阵列，可以实现对被检人员的二维成像。由于缺少距离向信息，无法精确检测人体可能携带物品的精确检测。因此，需要一种适用于综合孔径辐射计三维成像的安检通道，在无需被检人员驻留配合、不造成大客流量场景人员堵塞的情况下，对观测目标人体辐射信号进行有效探测并进行三维成像。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种适用于被动毫米波三维成像安检的椭球体通道结构，在被检人员通过安检通道时实现快速人体被动三维成像安检。

本发明技术解决方案：一种适用于被动毫米波三维成像安检的椭球体通道结构，包括椭球体通道(1)、透波地面(2)、天线单元(3)、共形天线阵列(4)；其中，所述的椭球体通道(1)是一个两侧开口可供行人通行的椭球体结构，该椭球体可由一个平面椭圆形沿长轴旋转180度得到；所述的透波地面(2)位于椭球体通道内部，其材料为对电磁辐射信号无衰减或衰减可忽略的透波材料；所述的天线单元(3)构成的共形天线阵列(4)分布在椭球体通道内表面上，能够接收通道内的电磁辐射信号；该椭球体通道结构配合毫米波成像系统的信号测量与处理系统，可以在被检人员通过安检通道时实现快速人体被动三维成像安检。

所述椭球体通道(1)通过将平面内的椭圆形沿长轴旋转180度得到；此时垂直通道方向的横截面为圆形，且横截面直径在入口和出口处2.0-2.3米，而在通道中央有最大横截面直径2.3-2.8米；所述椭球体通道(1)垂直通道方向的横截面也可为椭圆形，以降低椭球体通道体积，且截面椭圆形的长轴和短轴分别与垂直地面方向和平行地面方向平行。该椭圆截面的长轴和短轴长度即通道入口的最大高度和宽度分别约2.0-2.3米、1.5-2.0米。

所述的透波地面(2)位于椭球体通道(1)内部，提供可供行人通过的路径。

所述的透波地面(2)的材料为对电磁辐射无衰减或衰减极小可忽略，对通道底部的天线单元测量通道内部存在的电磁辐射不产生影响。