一种太赫兹安检成像装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太赫兹安检成像装置，包括太赫兹人体安检扫描机构、控制器和图像显示器；所述太赫兹人体安检扫描机构包括机架本体以及设置在机架本体上的上凹面镜、下凹面镜、滚筒式多面反射转镜和驱动滚筒式多面反射转镜旋转伸缩的液压驱动机构；所述上凹面镜和下凹面镜分别位于滚筒式多面反射转镜的前斜上方和前斜下方并均朝向滚筒式多面反射转镜，所述上凹面镜和下凹面镜的焦点位置分别设有太赫兹探测器；所述太赫兹探测器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与液压驱动机构的输入端和图像显示器的输入端连接。本实用新型具有扫描速度高、减少振动和噪音，机械结构简单、制造成本低等优点。
【专利说明】
一种太赫兹安检成像装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种安检成像系统，尤其涉及一种太赫兹安检成像装置。
【背景技术】
[0002]当今世界安全隐患日益加剧，使得迅速而有效地检测潜在危险品变为当务之急。机场安检区需要对众多的人群进行安检以便查找形态各异的危险品，以前，金属安检门足以检测出危险品。如今，这些危险品可能采用了包括金属和非金属的各种材料。这些危险品中可能包含粉末、塑料制品、陶制品、液体、凝胶以及非常纤薄的片状和散装爆炸物，而金属安检门对这些危险品束手无策。
[0003]对全球航空安全构成威胁的新型危险品日趋复杂，需要与时倶进的技术予以应对防止造成危害。传统的人体安检仪包括两类，一种是手持式和通过式金属探测器，另一种是微剂量透射式X射线人体安全检查设备，前者功能单一，仅能检测出金属物品，对于非金属物品的无视以及接触式和近距离检测的缺陷注定了不能适应现代安检的功能需求，后者因X射线电离辐射会导致人体伤害而让人望而却步。
[0004]太赫兹是频率在0.1THz-lOTHz的电磁波，波段处在红外和毫米波之间，在电磁波谱中处于重要的位置。从物理学看，太赫兹波处于电子学向光子学的过渡区；从频域上看，太赫兹波的频率覆盖了半导体内等离子波的特征频率、有机和生物大分子的转动和振动频率、约50 %的宇宙空间光子的频率等重要频率范围；从应用角度看，太赫兹波具有频带宽、能量小、相干性强、测量信噪比高等特点，适合于材料特征表征、高分辨率成像、医学诊断、安检、信息通讯、雷达探测、大气与环境检测等众多领域。因此，太赫兹波在国民经济以及国家安全等方面具有重要的应用前景。
[0005]然而现有的太赫兹人体安检仪的成像方法是逐行扫描来直接堆叠像素，故存在图像变形大，成像模糊，分辨率低的问题。
[0006]另外，目前的太赫兹探测器在连续工作了一段时间后，其输出电压会出现漂移，这需要暂停人体扫描并且确保扫描区域没有检测物，切换到校准模式下，点击校准的软按键进行手动校准，校准完毕后才可继续工作。这种校准方式的校准间隔时间过长，无法解决在一次扫描的过程中发生探测器漂移的情况。
【实用新型内容】
[0007]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种扫描速度高、减少振动和噪音，机械结构简单、制造成本低的太赫兹安检成像装置。
[0008]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种太赫兹安检成像装置，包括太赫兹人体安检扫描机构、控制器和图像显示器;所述太赫兹人体安检扫描机构包括机架本体以及设置在机架本体上的上凹面镜、下凹面镜、滚筒式多面反射转镜和驱动滚筒式多面反射转镜旋转伸缩的液压驱动机构;所述上凹面镜和下凹面镜分别位于滚筒式多面反射转镜的前斜上方和前斜下方并均朝向滚筒式多面反射转镜，所述上凹面镜和下凹面镜的焦点位置分别设有太赫兹探测器;所述太赫兹探测器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与液压驱动机构的输入端和图像显示器的输入端连接。
[0009]作为上述技术方案的改进，所述液压驱动机构包括旋转伸缩油缸。
[0010]作为上述技术方案的改进，所述旋转伸缩油缸的活塞杆上设置有检测活塞杆旋转转速的电子编码器，所述电子编码器的输出端与控制器的输入端连接。
[0011]作为上述技术方案的改进，所述旋转伸缩油缸的活塞杆上设置有检测活塞杆伸缩长度的位移传感器，所述位移传感器的输出端与控制器的输入端连接。
[0012]作为上述技术方案的改进，所述滚筒式多面反射转镜由镜架和环绕安装在镜架周面上的多块首尾相接的平面反射镜构成。
[0013]作为上述技术方案的改进，所述滚筒式多面反射转镜为滚筒式六面反射转镜。
[0014]作为上述技术方案的改进，包括报警单元，所述报警单元的输入端与控制器的输出端连接。
[0015]作为上述技术方案的改进，所述报警单元包括声音报警模块、灯光提示报警模块、显示提示报警模块中一种或多种。
[0016]本实用新型的有益效果是:
[0017]用滚筒式多面反射转镜解决了人体上半身和下半身的扫描，并依据人体高度尺寸大于宽度的特点，以及滚筒式多面反射转镜滚动旋转扫描范围大的特点，将原先的单镜左右往复摆动扫描变为绕其轴心自转的多镜面上下扫描，这样，由单镜变为多镜，往复运动变成连续回转运动，从而达到效率成倍提高和运转平稳无冲击，易于提速的目的，且噪音低。
[0018]具体地，由液压驱动机构驱动滚筒式多面反射转镜绕轴心滚动旋转。滚筒式多面反射转镜前斜上方上凹面镜和前下方位置的下凹面镜的作用是接收各镜面反射的人体太赫兹波，分别聚焦到各自凹面镜焦点处的太赫兹探测器上，上凹面镜和下凹面镜各自负责上半身和下半身的光线，形成一列人体全高度的扫描。滚筒式多面反射转镜从左摆到右，就完成人体宽度方向的扫描，下次扫描则从右再摆到左，滚筒式多面反射转镜的摆动通过由液压驱动机构达成，效率高，速度快，结构简单，造价低。而控制器控制液压驱动机构来驱动滚筒式多面反射转镜转动和摆动以完成对人体扫描，采集太赫兹探测器的太赫兹波信号数据并重建图像、通过图像处理识别出危险物品并将相应的扫描处理结果在图像显示器中显不O
【附图说明】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0020]图1为本实用新型的太赫兹安检成像装置部分结构具体实施例的位置示意图；
[0021]图2为本实用新型的太赫兹安检成像装置具体实施例的框架结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]请参阅附图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及其他用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0023]如图1至图2所示，本实用新型提供一种太赫兹安检成像装置，包括太赫兹人体安检扫描机构、控制器和图像显示器;所述太赫兹人体安检扫描机构包括机架本体I以及设置在机架本体I上的上凹面镜2、下凹面镜3、滚筒式多面反射转镜4和驱动滚筒式多面反射转镜4旋转伸缩的液压驱动机构;所述上凹面镜2和下凹面镜3分别位于滚筒式多面反射转镜4的前斜上方和前斜下方并均朝向滚筒式多面反射转镜4，所述上凹面镜2和下凹面镜3的焦点位置分别设有太赫兹探测器;所述太赫兹探测器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与液压驱动机构的输入端和图像显示器的输入端连接。
[0024]需要说明的是，驱动滚筒式多面反射转镜4旋转伸缩的液压驱动机构可采用现有技术，具体地，如专利号为201510502419.1的发明专利申请公开了旋转伸缩一体化液压缸，涉及流体传动及控制领域，主缸筒内设有穿出上端盖的活塞杆，该发明的活塞杆可以单独旋转输出，或者是单独伸缩输出；也可以同时旋转和伸缩输出。
[0025]上述实施例中，用滚筒式多面反射转镜4解决了人体上半身和下半身的扫描，并依据人体高度尺寸大于宽度的特点，以及滚筒式多面反射转镜4滚动旋转扫描范围大的特点，将原先的单镜左右往复摆动扫描变为绕其轴心自转的多镜面上下扫描，这样，由单镜变为多镜，往复运动变成连续回转运动，从而达到效率成倍提高和运转平稳无冲击，易于提速的目的，且噪音低。
[0026]具体地，由液压驱动机构驱动滚筒式多面反射转镜4绕轴心滚动旋转。滚筒式多面反射转镜4前斜上方上凹面镜2和前下方位置的下凹面镜3的作用是接收各镜面反射的人体太赫兹波，分别聚焦到各自凹面镜焦点处的太赫兹探测器上，上凹面镜2和下凹面镜3各自负责上半身和下半身的光线，形成一列人体全高度的扫描。滚筒式多面反射转镜4从左摆到右，就完成人体宽度方向的扫描，下次扫描则从右再摆到左，滚筒式多面反射转镜4的摆动通过由液压驱动机构达成，效率高，速度快，结构简单，造价低。而控制器控制液压驱动机构来驱动滚筒式多面反射转镜4转动和摆动以完成对人体扫描，采集太赫兹探测器的太赫兹波信号数据并重建图像、通过图像处理识别出危险物品并将相应的扫描处理结果在图像显示器中显示。
[0027]在具体的实施例中，机架本体I由四根分立成长矩形框架的立柱、设于顶部的顶棚以及设于底部的基台构成，滚筒式多面反射转镜4为滚筒式六面反射转镜，水平安装在机架的中部，由六面体的镜架和环绕安装在镜架周向六个平面上六块首尾相接的平面反射镜构成，所述液压驱动机构包括旋转伸缩油缸，所述旋转伸缩油缸的活塞杆与六面体的镜架的输入轴连接，上凹面镜2固定在顶棚上且位于滚筒式六面反射转镜的前斜上方，下凹面镜3固定在基台上且位于滚筒式六面反射转镜的前斜下方。相应得，太赫兹探测器有两个，其中上太赫兹探测器固定在顶棚上且位于上凹面镜2的焦点位置，下太赫兹探测器固定在基台上且位于下凹面镜3的焦点位置。
[0028]作为旋转伸缩油缸的优选方案，所述旋转伸缩油缸的活塞杆上设置有检测活塞杆旋转转速的电子编码器，所述电子编码器的输出端与控制器的输入端连接。同时，所述旋转伸缩油缸的活塞杆上设置有检测活塞杆伸缩长度的位移传感器，所述位移传感器的输出端与控制器的输入端连接。
[0029]作为进一步的优选方案，包括报警单元，所述报警单元的输入端与控制器的输出端连接。所述报警单元包括声音报警模块、灯光提示报警模块、显示提示报警模块中一种或多种。具体地，报警系统包括鸣笛声警系统和LED光报警系统，LED分红色和绿色，当符合危险品时，鸣笛声警系统启动并且LED报警灯显示红色并闪烁;若不符合危险品时，在此状态下，鸣笛声警系统不启动，LED报警灯显示绿色，被检行人安全通过。
[0030]需要提及的是，控制器的功能是控制液压驱动机构来驱动滚筒式多面反射转镜4转动和摆动以完成对人体扫描，采集太赫兹探测器的太赫兹波信号数据和电子编码器以及位移传感器的数据并重建图像、通过图像处理识别出危险物品并报警。
[0031]因此，从上述详细描述可以看出，本实用新型的太赫兹人体安检系统具有扫描速度高、减少振动和噪音，机械结构简单、制造成本低等优点。
[0032]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。
[0033]当然，本实用新型除了上述实施方式之外，还可以有其它结构上的变形，这些等同技术方案也应当在其保护范围之内。
【主权项】
1.一种太赫兹安检成像装置，其特征在于: 包括太赫兹人体安检扫描机构、控制器和图像显示器； 所述太赫兹人体安检扫描机构包括机架本体以及设置在机架本体上的上凹面镜、下凹面镜、滚筒式多面反射转镜和驱动滚筒式多面反射转镜旋转伸缩的液压驱动机构； 所述上凹面镜和下凹面镜分别位于滚筒式多面反射转镜的前斜上方和前斜下方并均朝向滚筒式多面反射转镜，所述上凹面镜和下凹面镜的焦点位置分别设有太赫兹探测器；所述太赫兹探测器的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与液压驱动机构的输入端和图像显示器的输入端连接； 所述液压驱动机构包括旋转伸缩油缸； 包括报警单元，所述报警单元的输入端与控制器的输出端连接； 所述报警单元包括声音报警模块、灯光提示报警模块、显示提示报警模块中一种或多种。2.根据权利要求1所述的一种太赫兹安检成像装置，其特征在于:所述旋转伸缩油缸的活塞杆上设置有检测活塞杆旋转转速的电子编码器，所述电子编码器的输出端与控制器的输入端连接。3.根据权利要求1所述的一种太赫兹安检成像装置，其特征在于:所述旋转伸缩油缸的活塞杆上设置有检测活塞杆伸缩长度的位移传感器，所述位移传感器的输出端与控制器的输入端连接。4.根据权利要求1所述的一种太赫兹安检成像装置，其特征在于:所述滚筒式多面反射转镜由镜架和环绕安装在镜架周面上的多块首尾相接的平面反射镜构成。5.根据权利要求1所述的一种太赫兹安检成像装置，其特征在于:所述滚筒式多面反射转镜为滚筒式六面反射转镜。
【文档编号】G01V8/10GK205450308SQ201620124619
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月17日
【发明人】张博
【申请人】长沙师范学院