一種主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置及調(diào)整方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電磁波成像技術(shù)，特別涉及一種主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置及調(diào)整方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太赫茲波是頻率在0.1到10 THz (I THz=113 Hz)范圍的電磁波。太赫茲波同其相鄰兩側(cè)的紅外和微波一樣，在探測和光斑成像等方面能夠發(fā)掘全新的技術(shù)，從而實現(xiàn)在材料、微電子、醫(yī)學(xué)診斷、大氣與環(huán)境監(jiān)測、生物檢測和通訊等諸多方面的應(yīng)用。太赫茲科學(xué)和技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)最有前途的研宄方向之一。且I THz的光子能量僅為4.1 meV，與X射線相比，太赫茲波不會造成活體組織細胞的損傷，因此太赫茲波可適用于機場等地的安全檢查。
[0003]目前，機場等地的重要進出口多數(shù)采用X光機對旅客的行李進行檢查，以及配合使用手持式金屬探測器對旅客進行安全檢查。這種安檢方法需要安檢人員手持金屬探測器在旅客身上滑掃，費時費力，且X光機對人體具有一定的危險性。而太赫茲波具有穿透能力強、光子能量低等優(yōu)點，因此太赫茲實時成像掃描技術(shù)在安全檢查方面有著巨大的應(yīng)用前景。
[0004]總的來說，受加工工藝的限制，太赫茲成像還達不到可見光或紅外波段CXD相機之類設(shè)備的成像效果，因此大多數(shù)太赫茲成像是采用多探頭成像模式。這種成像模式成本高昂，因而限制了其在安檢等方面的廣泛應(yīng)用?；谀壳斑@種低成本、高分辨率、大視角、快速成像的需求，本發(fā)明設(shè)計了一種主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置及調(diào)整方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對目前缺少低成本、高分辨率、大視角、成像速度快的太赫茲成像裝置的問題，提出了一種主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置及調(diào)整方法，采用太赫茲源和太赫茲傳輸波導(dǎo)對目標(biāo)人物進行均勻照射，并采用太赫茲平面反射鏡，太赫茲聚焦鏡，太赫茲探測器和圖像分析處理模塊，通過控制太赫茲平面反射鏡的擺動軸和角度調(diào)節(jié)軸，從而實現(xiàn)對目標(biāo)人物的快速掃描成像。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置，包括目標(biāo)人物，太赫茲平面反射鏡，太赫茲聚焦鏡，太赫茲探測器，圖像分析處理模塊，噴氣裝置，目標(biāo)自動感應(yīng)裝置，擋板，裝置外殼，背景板，太赫茲源高速振鏡以及太赫茲傳輸波導(dǎo)，太赫茲探測器位于太赫茲聚焦鏡焦點處，噴氣裝置位于目標(biāo)人物的上面，目標(biāo)人物的旁邊有目標(biāo)自動感應(yīng)裝置，背景板位于目標(biāo)人物的后背，擋板位于目標(biāo)人物與探測裝置之間，擋板可透射太赫茲阻擋可見光，太赫茲傳輸波導(dǎo)多個輸出端口位于擋板后面的四個角上，太赫茲源先通過高速振鏡，再通過太赫茲傳輸波導(dǎo)輸出，從不同角度對目標(biāo)人物進行均勻照射，太赫茲平面反射鏡水平左右擺動或豎直上下擺動對目標(biāo)人物進行單行或單列掃描，將目標(biāo)人物反射出的太赫茲波收集反射至太赫茲聚焦鏡，經(jīng)太赫茲聚焦鏡聚焦后進入太赫茲探測器，太赫茲探測器將信號輸入圖像分析處理模塊得到清晰直觀的人體圖像，所有部件置于封閉裝置外殼內(nèi)。
[0007]所述太赫茲平面反射鏡，是表面為金屬材料的可實現(xiàn)太赫茲波高反射的平面鏡。
[0008]所述太赫茲聚焦鏡，是表面為金屬材料的可同時實現(xiàn)太赫茲波高反射和太赫茲波聚焦的拋物面鏡或者橢球鏡。
[0009]所述擋板選可以透射太赫茲阻擋可見光的特氟龍或聚乙烯材料。
[0010]所述背景板選用可吸收太赫茲波的材料，用于減小太赫茲人體安檢時的背景噪聲。
[0011]所述主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置的調(diào)整方法，目標(biāo)人物站到指定位置時，目標(biāo)自動感應(yīng)裝置感應(yīng)到有待測物體時，噴氣裝置向目標(biāo)人物噴出干燥冷空氣，吹走附著在目標(biāo)人物周圍的灰塵及水汽，且讓目標(biāo)人物表面的溫度下降，提高傳感器檢測目標(biāo)物的信噪比，太赫茲源輻射出的太赫茲波在太赫茲傳輸波導(dǎo)內(nèi)漫反射，通過擋板后的多個輸出端口對目標(biāo)人物I進行均勻照射，太赫茲平面反射鏡水平左右擺動或豎直上下擺動對目標(biāo)人物進行單行或單列掃描，將人體漫反射的太赫茲波收集分別反射至太赫茲聚焦鏡上，聚焦后進入太赫茲探測器，太赫茲探測器將信號輸入圖像分析處理模塊得到清晰直觀的人體圖像。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明是一種主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置及調(diào)整方法，裝置簡單，容易操作。在實際操作過程中，通過外加太赫茲光源的照射，增強后期收集的信號強度，提高圖像的識別率。另外，操作中只需要依據(jù)實際實驗情況設(shè)定好太赫茲平面反射鏡的擺動角度以及每次的旋轉(zhuǎn)角度，通過控制太赫茲平面反射鏡的擺動軸和角度調(diào)節(jié)軸，從而實現(xiàn)對目標(biāo)人物的高分辨率、快速掃描成像；該裝置對于微波，太赫茲波，紅外波均適用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]如圖1所示主動式太赫茲人體安檢系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，由目標(biāo)人物1，太赫茲平面反射鏡2，太赫茲聚焦鏡3，太赫茲探測器4，圖像分析處理模塊5，噴氣裝置6，目標(biāo)自動感應(yīng)裝置7 (uvwx-lqtk)，擋板8 (pmqt-onrs)，裝置外殼9 (abcd-efgh)，背景板lO(daeh-jilk)，太赫茲源11，高速振鏡12以及太赫茲傳輸波導(dǎo)13 (包含A、B、C、D四個端口)組成。其中，噴氣裝置6向目標(biāo)人物I噴出干燥冷空氣，吹走附著在目標(biāo)人物I周圍的灰塵及水汽，讓目標(biāo)人物表面的溫度下降一點，讓傳感器更容易檢測到，便于增加對比度，從而得到更加清晰的人體圖像。目標(biāo)自動感應(yīng)裝置7的用途是當(dāng)目標(biāo)人物I位于指定位置時，目標(biāo)自動感應(yīng)裝置感應(yīng)后使其他設(shè)備均處于準(zhǔn)備工作狀態(tài)。擋板8可選特氟龍、聚乙烯等透射太赫茲阻擋可見光的材料，用于隔離目標(biāo)人物I與后面的探測裝置。裝置外殼9可選不銹鋼或合金等具有一定硬度的金屬材料，用于保護整個系統(tǒng)。背景板10，是一種吸收太赫茲波的材料，用于減小太赫茲人體安檢時的背景噪聲。太赫茲源11先通過高速振鏡12，再通過太赫茲傳輸波導(dǎo)13輸出，用于消除太赫茲波的相干性，便于得到各向偏振的