一种移动式毫米波人体安检系统
技术领域
本发明属于人体安检设备技术领域，具体涉及一种移动式毫米波人体 安检系统。
背景技术
目前常用的安全检测手段为金属探测门和X光机，金属探测们无法有 效探测除金属外的违禁品，典型的危险品探不出(陶瓷刀具、粉末炸药、 液体炸药、汽油柴油煤油)，探得出的不是危险品(手机、钢镚、钥匙、金 属化妆用具)，X光由于其光子能量太大，可对人体细胞造成电离性伤害， 人体危害性极大。目前欧美已禁用。
毫米波具有人体安全性，这是因为毫米波的光子能量非常小，对人体 细胞不会造成电离性伤害，对人体是安全的。毫米波是指频率在波长在1mm 到10mm之间的一段电磁波，学术上一般认为26.50GHz-300GHz。毫米波 天然具有对非金属和非极性物质的穿透性，非常适用于探测人体，探测人 体皮肤及衣服中间所隐藏的各种危险品。目前已经有多家企业开展了毫米 波人体安检系统的研制，例如国内的同方威视和华讯方舟等公司。
现有技术的毫米波的安检系统主要分为两大类，一类是被动式安检系 统，一类是主动式安检系统。被动式安检特点：一是非接触，不用搜身， 尊重被检人员个人隐私；二是检测效率高，速度快、无停留，被检人员在 指定的安检通道内正常行走通过即能完成安检，大大提高安检效率；三是 安全无辐射，类似普通照相机、监控摄像头，不产生电磁、电离辐射，对 人体无害。其缺点是分辨率不高，信噪比不高。主动式安检系统是通过主 动发射一定剂量的毫米波(可接受范围剂量内)，对人体进行成像，较被动 式安检仪来讲，信噪比更高。虽有一定的辐射剂量，但由于毫米波光子能 量小，不会对人体细胞造成电离性伤害。
现有的毫米波人体安检系统，全部都是固定放置，需要被检测人员在 特定区域接受检测，且现有的安检系统检测距离有限，约为0.5米到3米的 距离。为了扩大探测距离，且为了可以对任意想检查的区域进行安全检测， 需要开发新形式的毫米波安检系统。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种移动式毫米波人体安检系统，具有以无 人机为载体的移动式感知模块和本地固定位置的数据处理中心，可对不特 定区域的安检对象进行检测，由数据处理中心判断是否存在可疑物品，为 采取进一步的安全策略提供支持。
本发明的具体技术方案是一种移动式毫米波人体安检系统，包括位置 感知模块、天线控制器、毫米波天线阵、无线通信模块、地面图像数据处 理中心、旋翼无人机和吊舱，其特征在于，
所述的吊舱固定安装在所述的旋翼无人机的机体的正下方，
所述的毫米波天线阵为弧形的条状结构并固定安装在吊舱上，毫米波 天线阵上均匀排布有多对天线单元，所述的天线单元包括发射天线和接收 天线，
所述的天线控制器连接毫米波天线阵，用于控制毫米波天线阵的天线 单元发射或接收毫米波信号，
所述的位置感知模块用于测量旋翼无人机距地面高度、距安检对象的 距离和相对位置，
所述的无线通信模块用于将采集到的信息发送给所述的地面图像数据 处理中心，
所述的位置感知模块、天线控制器和无线通信模块位于吊舱的内部。
更进一步地，还包括摄像头，所述的摄像头用于采集安检对象的光学 图像，与毫米波成像一起发送给所述的地面图像数据处理中心进行比对。
更进一步地，所述的毫米波天线阵工作频率范围为10GHz-50GHz。
更进一步地，所述的毫米波天线阵的弧形的弧度为120-130度。
更进一步地，所述的旋翼无人机带有滑橇式起落架。
更进一步地，所述的旋翼无人机能够相对于安检对象上下移动飞行或 螺旋形绕安检对象飞行，所述的地面图像数据处理中心对这样采集到多幅 成像数据进行重构，形成安检对象的三维成像。
更进一步地，所述的位置感知模块、天线控制器、毫米波天线阵、无 线通信模块、旋翼无人机和吊舱形成一个安检单元，多个安检单元能够对 多个安检对象进行检测部署，由所述的地面图像数据处理中心统一进行数 据处理。
本发明的有益效果是1)本发明的移动式毫米波人体安检系统具有以无 人机为载体的移动式感知模块和本地固定位置的数据处理中心，可对不特 定区域的安检对象进行检测，由数据处理中心判断是否存在可疑物品，为 采取进一步的安全策略提供支持；2)采用无人机为载体，可有效扩大安检 距离达数百米；3)毫米波天线阵为弧形的条状结构，能够使发射的毫米波 聚焦在安检对象上；4)除毫米波传感器外还配置高清摄像头，用于实现光 学图像和毫米波图像的比对；5)带有位置感知模块，能够准确确定毫米波 天线阵与安检对象位置，提高检测精度，并也能够拍摄多幅成像，以成构 形成三维成像；6)系统可多机同时部署，由数据处理中心统一进行数据处 理，提高了安检效率。
附图说明
图1为本发明的移动式毫米波人体安检系统的系统结构示意图；
图2为本发明的移动式毫米波人体安检系统的立体结构示意图；
位置感知模块1，MCU2，天线控制器3，毫米波天线阵4，无线通信 模块5，地面图像数据处理中心6，旋翼无人机7，吊舱8。
具体实施方式
下面结构说明书附图对本发明的具体技术方案作进一步地描述。
如附图1所示，本发明的一种移动式毫米波人体安检系统，包括位置 感知模块1、MCU2、天线控制器3、毫米波天线阵4、无线通信模块5、地 面图像数据处理中心6、旋翼无人机7、吊舱8和摄像头。MCU2分别与位 置感知模块1、天线控制器3、无线通信模块5连接。
所述的旋翼无人机7带有滑橇式起落架，起落架为非金属材料，避免 影响毫米波的探测。
所述的吊舱8固定安装在所述的旋翼无人机7的机体的正下方，
所述的毫米波天线阵4为弧形的条状结构并固定安装在吊舱8上，弧 形的弧度为120-130度。毫米波天线阵4上均匀排布有多对天线单元，所述 的天线单元包括发射天线和接收天线。毫米波天线阵4工作频率范围为 10GHz-50GHz。
所述的天线控制器3连接毫米波天线阵4，用于控制毫米波天线阵4的 天线单元发射或接收毫米波信号。
所述的位置感知模块1用于测量旋翼无人机7距地面高度、距安检对 象的距离和相对位置。通过安装在吊舱8中的超声波传感器、激光雷达等 以及GPS、北斗感知检测对象、地面信息或自身姿态信息，这些都是成熟 的现有技术，在此不再赘述。
所述的无线通信模块5用于将采集到的信息发送给所述的地面图像数 据处理中心6。
所述的位置感知模块1、天线控制器3和无线通信模块5位于吊舱8的 内部。
所述的摄像头用于采集安检对象的光学图像，与毫米波成像一起发送 给所述的地面图像数据处理中心6进行比对。摄像头可安装在旋翼无人机7 上，也可安装在吊舱8上。
所述的位置感知模块1、天线控制器3、毫米波天线阵4、无线通信模 块5、旋翼无人机7和吊舱8形成一个安检单元，多个安检单元能够对多个 安检对象进行检测部署，由所述的地面图像数据处理中心6统一进行数据 处理。
本发明的具体实施过程是：控制旋翼无人机7飞临安检对象的物体或 人附近，通过位置感知模块1调整旋翼无人机7至合适的检测距离。所述 的旋翼无人机7能够相对于安检对象上下移动飞行或螺旋形绕安检对象飞 行，此时，毫米波天线阵4连续发射毫米波和接收回波，进行成像。所述 的地面图像数据处理中心6对这样采集到多幅成像数据进行重构，形成安 检对象的三维成像。
虽然本发明已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本 发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰， 同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利 要求所界定的内容为标准。
