043]機架100前部的兩根立柱之間上下各固定一根橫梁520?；\式水平擺動架502的上、下端框的前端各具有軸部524，分別樞設(shè)在在上、下橫梁上的中心位置而形成籠式水平擺動架502的擺動中心，連桿532的另一端鉸鏈在下部端框521的側(cè)部邊緣。
[0044]再如圖4所示，籠式水平擺動架502的兩側(cè)支撐桿522中部之間通過夾塊5221固定有橫向設(shè)置的支撐軸203，滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡的鏡架201安裝在支撐軸203上，可以繞支撐軸203滾動。
[0045]旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)400安裝在鏡架201的內(nèi)部，用于驅(qū)動鏡架201繞支撐軸203滾動。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)400包括底座401、旋轉(zhuǎn)用電機402、第二軸承座403、第二轉(zhuǎn)軸、第二編碼器406、主動齒輪407和從動齒輪408。其中，旋轉(zhuǎn)用電機402和第二軸承座403固定在底座401內(nèi)，第二轉(zhuǎn)軸404安裝在第二軸承座403內(nèi)，其一端通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)用電機402前端的輸出軸連接，另一端安裝上主動齒輪407，從動齒輪408固定在鏡架201其中一個端面內(nèi)部并與主動齒輪407嚙合。第二編碼器406則安裝在旋轉(zhuǎn)用電機402后端的輸出軸上。這樣，通過旋轉(zhuǎn)用步進電機402的驅(qū)動，可以使得滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡繞支撐軸203滾動。
[0046]再如圖3所示，上凹面鏡301固定在頂棚102上且位于滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡的前斜上方，下凹面鏡302固定在基臺103上且位于滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡的前斜下方。太赫茲探測器有兩個，其中上太赫茲探測器3031固定在頂棚102上且位于上凹面鏡301的焦點位置，下太赫茲探測器3032固定在基臺103上且位于下凹面鏡302的焦點位置。
[0047]在基臺103上位于機架100的前方位置還設(shè)有供被測人員站立的站臺104。
[0048]上述擺動用電機501和旋轉(zhuǎn)用電機402優(yōu)選采用步進電機。本發(fā)明中采用的太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)，其與現(xiàn)有的太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)相比具有如下的特點:
[0049]用中間橫放的滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡解決了人體上半身和下半身的掃描，而不是像以往用上下兩套完全一樣的光路系統(tǒng)負責人體的上下半身掃描，依據(jù)人體高度尺寸大于寬度的特點，以及滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡滾動旋轉(zhuǎn)掃描范圍大的特點，將原先的單鏡左右往復擺動掃描變?yōu)槔@其軸心自轉(zhuǎn)的多鏡面上下掃描，這樣，由單鏡變?yōu)槎噻R，往復運動變成連續(xù)回轉(zhuǎn)運動，從而達到效率成倍提高和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)無沖擊，易于提速的目的，且噪音低。
[0050]六面體的鏡架201周向每個面都設(shè)有平面反射鏡，由旋轉(zhuǎn)用電機驅(qū)動滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡繞軸心滾動旋轉(zhuǎn)。滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡前斜上方上凹面鏡和前下方位置的下凹面鏡的作用是接收各鏡面反射的人體太赫茲波，分別聚焦到各自凹面鏡焦點處的太赫茲探測器上，上凹面鏡和下凹面鏡各自負責上半身和下半身的光線，形成一列人體全高度的掃描。滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡從左擺到右，就完成人體寬度方向的掃描，下次掃描則從右再擺到左，完成下下次人體寬度方向的掃描；滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡的擺動由擺動用電機驅(qū)動曲柄連桿機構(gòu)達成；比絲桿的直線往復運動的效率高，速度快，結(jié)構(gòu)簡單，造價低。
[0051]再如圖2所示，太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)01中的旋轉(zhuǎn)用電機402、擺動用電機、上太赫茲探測器3031、下太赫茲探測器3032、第一編碼器517、第二編編碼器406均與控制電路板02連接，控制器電路板02再連接工控機03，圖像顯示器04和報警器05也與工控機03相連接。
[0052]其中，控制電路板02的功能是控制旋轉(zhuǎn)電機402和擺動用電機501來驅(qū)動滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡200轉(zhuǎn)動和擺動以完成對人體掃描，采集太赫茲探測器的太赫茲波信號數(shù)據(jù)和編碼器的角度數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到工控機，工控機03的功能是重建圖像、通過圖像處理識別出危險物品并報警。
[0053]因此，從上述詳細描述可以看出，本發(fā)明的太赫茲人體安檢系統(tǒng)具有掃描速度高、減少振動和噪音，機械結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低等優(yōu)點。
[0054]另外，本發(fā)明使用上述太赫茲人體安檢系統(tǒng)的安檢方法的過程為:
[0055]控制電路板控制滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡在人體前方中間位置旋轉(zhuǎn)和水平來回擺動，上凹面鏡和下凹面鏡分別接收所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡反射來的上半身和下半身的太赫茲波并聚焦給太赫茲探測器，所述控制電路板實時采集太赫茲探太赫茲波信號和所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)角度、擺動角度并傳輸給工控機；
[0056]工控機建立滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的各組旋轉(zhuǎn)角度和擺動角度與掃描圖像各像素點坐標的--對應關(guān)系；
[0057]工控機將各組旋轉(zhuǎn)角度和擺動角度所對應探測到的太赫茲信號轉(zhuǎn)化成圖像灰度值并逐點地填充到對應坐標的各像素點從而形成完整掃描圖像。
[0058]滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡優(yōu)選的旋轉(zhuǎn)速度和擺動頻率的相對快慢可調(diào)，優(yōu)選每來回擺動一次旋轉(zhuǎn)27圈。
[0059]為了能夠克服太赫茲探測器的輸出電壓偏移問題，在本發(fā)明的人體安檢方法匯總，讓所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的每塊平面反射鏡在完成對人體掃描后，還對人體外的區(qū)域進行掃描，根據(jù)太赫茲探測器在人體外的區(qū)域內(nèi)無法接收太赫茲波信號來控制太赫茲探測進行校準。
[0060]以上述滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡為例，每個平面反射鏡掃描一次是旋轉(zhuǎn)60度，其中0-26°范圍內(nèi)能夠掃描到人體，掃描點在成像區(qū)域內(nèi)掃描，接收到人體發(fā)出的太赫茲波信號，可以利用采集到太赫茲波信號進行圖像重建。當平面反射鏡旋轉(zhuǎn)超過26°，掃描點隨之移動到成像區(qū)域之外，并且到達一個區(qū)域，該區(qū)域由于掃描結(jié)構(gòu)的屏蔽作用可以很好的遮擋人體發(fā)射的太赫茲波，太赫茲探測器無法探測到太赫茲波信號，從而控制用于校準探測器自身的漂移。
[0061]由于校準頻率是每旋轉(zhuǎn)一塊平面反射鏡掃描人體一次，相當于在一次掃描過程中實時完成，并且不需要占用額外的工作時間。
[0062]采用上述安檢方法，本發(fā)明具有成像圖像清楚、變形小且分辨率高的優(yōu)點，并且實現(xiàn)了掃描一次就實時進行一次太赫茲探測器的校準，不需要占用額外的工作時間，保證了人體安檢能夠長時間連續(xù)進行。
【主權(quán)項】
1.一種太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其包括有:太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)，與太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)中的太赫茲探測器的控制電路板、再與控制電路板相連的工控機以及再與工控機相連的圖像顯示器；所述太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)包括機架、上凹面鏡和下凹面鏡，所述上凹面鏡和所述下凹面鏡的焦點位置分別設(shè)有太赫茲探測器，其特征在于: 所述機架上設(shè)有滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡和驅(qū)動所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡水平擺動的水平擺動驅(qū)動裝置，所述上凹面鏡和所述下凹面鏡分別位于所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的前斜上方和前斜下方并均朝向所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)與所述水平擺動驅(qū)動機構(gòu)也與所述控制電路板相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其特征在于:所述工控機還連接有報敬翌m ? ft ο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其特征在于:所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡由鏡架和環(huán)繞安裝在鏡架周面上的多塊首尾相接的平面反射鏡構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其特征在于:所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡為滾筒式六面反射轉(zhuǎn)鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其特征在于:所述水平擺動驅(qū)動裝置由籠式水平擺動架，通過曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動籠式水平擺動架擺動的擺動用電機構(gòu)成，所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡設(shè)于所述籠式水平擺動架上，所述擺動用電機連接所述控制電路板。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其特征在于:所述籠式水平擺動架中部固定有穿設(shè)在鏡架內(nèi)的支撐軸，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置為固定在支撐軸上位于鏡架內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)用電機，所述旋轉(zhuǎn)用電機驅(qū)動鏡架以支撐軸為中心進行旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)用電機連接所述控制電路板。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)用電機和所述擺動用電機均連接有角度傳感器，所述角度傳感器均連接所述控制電路板。8.一種太赫茲人體安檢方法，其特征在于:使用如權(quán)利要求1所述的太赫茲人體安檢系統(tǒng)，其安檢過程為: 控制電路板控制滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡在人體前方中間位置旋轉(zhuǎn)和水平來回擺動，上凹面鏡和下凹面鏡分別接收所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡反射來的上半身和下半身的太赫茲波并聚焦給太赫茲探測器，所述控制電路板實時采集太赫茲探太赫茲波信號和所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)角度、擺動角度并傳輸給工控機； 工控機建立滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的各組旋轉(zhuǎn)角度和擺動角度與掃描圖像各像素點坐標的 對應關(guān)系； 工控機將各組旋轉(zhuǎn)角度和擺動角度所對應探測到的太赫茲信號轉(zhuǎn)化成圖像灰度值并逐點地填充到對應坐標的各像素點從而形成完整掃描圖像。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太赫茲人體安檢方法，其特征在于:所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的每來回擺動一次旋轉(zhuǎn)27圈。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的太赫茲人體安檢方法，其特征在于:讓所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的每塊平面反射鏡在完成對人體掃描后，還對人體外的區(qū)域進行掃描，根據(jù)太赫茲探測器在人體外的區(qū)域內(nèi)無法接收太赫茲波信號來控制太赫茲探測進行校準。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太赫茲人體安檢系統(tǒng)及安檢方法，安檢系統(tǒng)包括太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)、與太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)中的太赫茲探測器的控制電路板、再與控制電路板相連的工控機以及再與工控機相連的圖像顯示器；所述太赫茲人體安檢掃描機構(gòu)在機架上設(shè)有滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡和驅(qū)動所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)以及驅(qū)動所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡水平擺動的水平擺動驅(qū)動裝置，上凹面鏡和下凹面鏡分別位于所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡的前斜上方和前斜下方并均朝向所述滾筒式多面反射轉(zhuǎn)鏡。本發(fā)明的這種太赫茲人體安檢系統(tǒng)及安檢方法具有掃描速度高、減少振動和噪音，機械結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低等優(yōu)點。
【IPC分類】G01V8/10
【公開號】CN104914478
【申請?zhí)枴緾N201510376894
【發(fā)明人】邵山, 肖進, 王教林, 宋帥, 張 誠, 余曉蘇, 趙中華
【申請人】博康智能網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年7月1日