毫米波人體成像安檢儀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

毫米波人體成像安檢儀國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀毫米隱匿武器探測系統(tǒng)可以分為無源系統(tǒng)和有源系統(tǒng)兩大類。無源系統(tǒng)，即毫米波輻射計(jì)，它通過測量并顯示人體散射或反射的毫米波輻射信號來對人體進(jìn)行安全檢測。有源系統(tǒng)則需要一個(gè)合適的輻射源來照射物體，入射波在物體的邊界和不均勻處發(fā)生散射。散射場在一定程度上可由成像系統(tǒng)測得，這取決于特定的成像系統(tǒng)。直接成像系統(tǒng)直接獲取散射數(shù)據(jù)，比方說利用透鏡。非直接成像系統(tǒng)，如全息成像，層析X射線照相法或合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)，連續(xù)地記錄復(fù)雜的散射場分布，利用數(shù)字聚焦技術(shù)對圖像進(jìn)行處理。相比較而言，主動(dòng)式毫米波系統(tǒng)分辨率更高，成像效果更好，環(huán)境適應(yīng)性也更強(qiáng)不受溫度、陽光、周圍輻射源的影響。而被動(dòng)式毫米波成像系統(tǒng)具備的動(dòng)態(tài)檢查模式是主動(dòng)式系統(tǒng)不具備的，利用被動(dòng)式毫米波成像系統(tǒng)可以搭建隱蔽檢查系統(tǒng)，并且被動(dòng)安檢成像不需要信號發(fā)射，所以完全不存在輻射問題。下面是國內(nèi)外的典型毫米波人體安檢系統(tǒng)介紹：1、國外安檢系統(tǒng)1)、主動(dòng)體制安檢系統(tǒng)美國L3通信公司在西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的專利授權(quán)下研制了由一維電掃描天線陣列圓柱掃描的安檢成像系統(tǒng)ProVision。其采用主動(dòng)全息成像技術(shù)，工作頻率為26GHz~32GHz，系統(tǒng)包括兩個(gè)一維線陣，分別沿半個(gè)圓柱面對目標(biāo)進(jìn)行掃描，方位分辨率可達(dá)到5毫米，徑向分辨率為15毫米，成像時(shí)間為1.5秒。該設(shè)備升級產(chǎn)品采用了目標(biāo)識別技術(shù)，可以有效保護(hù)人體隱私。英國SmithsDetection公司也研制出Eqo毫米波成像安全檢查門。Eqo成像系統(tǒng)外觀與標(biāo)準(zhǔn)安檢門類似，該系統(tǒng)采用平面天線陣列并且通過電掃描進(jìn)行成像，具備實(shí)時(shí)成像能力。Eqo毫米波成像系統(tǒng)使用單一源照射，由平面接收陣列接收散射回波信號，方位分辨率可達(dá)到4毫米。德國Rohde&Schwarz公司基于高集成密度主動(dòng)電子掃描陣列和強(qiáng)大的數(shù)字信號處理（DSP）能力開發(fā)了QPS100。QPS100外觀像平板，內(nèi)部集成了3008Tx和3008Rx，數(shù)據(jù)獲取時(shí)間只有16ms，工作頻率為70到80GHz，方位分辨率優(yōu)于2毫米。2)、被動(dòng)體制安檢系統(tǒng)Millivision公司的通過式安檢儀采用線掃描結(jié)構(gòu)，接收器為4排，每排64個(gè)，相鄰兩排縱向間隔為每排中兩單元間隔的1/4。系統(tǒng)在1m遠(yuǎn)處視場為1.92m×0.768m，分辨率為3mm×3mm，像素為640×256，掃描時(shí)間為5-10s。美國Brijot公司開發(fā)了一種商用實(shí)時(shí)隱藏武器偵測照相機(jī)。該系統(tǒng)采用無源毫米波成像技術(shù)及光學(xué)成像技術(shù)，能探測金屬、塑料或復(fù)合材料制成的槍支、刀具或炸彈等。系統(tǒng)中建立了存有各種武器和材料的數(shù)據(jù)庫，可將探測到的信息與數(shù)據(jù)庫比較進(jìn)行判斷。系統(tǒng)空間分辨率5cm×5cm，成像幀頻4～12Hz，可實(shí)現(xiàn)攝像式安檢。美國TRW公司的3mm室外成像系統(tǒng)采用了由1040個(gè)W波段接收機(jī)集成的FPA（焦平面陣列），利用與水平方向成45°的反射鏡將由主透鏡聚焦的目標(biāo)點(diǎn)輻射匯聚到FPA，通過該反射鏡的微小移動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)四倍像素點(diǎn)數(shù)，系統(tǒng)空間分辨率5cm×5cm，成像幀頻17Hz。2、國內(nèi)安檢系統(tǒng)國內(nèi)研究安檢系統(tǒng)的單位很多，從技術(shù)角度分類，主要分為三種：1)、基于主動(dòng)全息成像技術(shù)采用和美國L3公司同樣的技術(shù)，國內(nèi)主動(dòng)成像的產(chǎn)品基本都是基于這種技術(shù)，這種方式相對其他主動(dòng)成像方式成本較低，技術(shù)實(shí)現(xiàn)更簡單。采用主動(dòng)全息成像技術(shù)的典型代表：同方威視、華訊方舟、航天科工35所、航天科工203所和中科院上海微系統(tǒng)所（中科院杭州識別研發(fā)中心）等。2)、基于輻射計(jì)的焦平面技術(shù)國外的被動(dòng)成像安檢儀基本都采用這種技術(shù)，其相對于主動(dòng)成像的最大優(yōu)點(diǎn)就是可以做到實(shí)時(shí)成像，進(jìn)行隱蔽性安檢，但是這個(gè)前提是需要有足夠的輻射計(jì)單元，而為了控制成本，國內(nèi)大部分單位采用雙反射鏡掃描方式，從而無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像。減少輻射單元以后，被動(dòng)安檢主要競爭力在成本更低，并且完全無輻射。采用焦平面被動(dòng)安檢技術(shù)的典型代表：中電38所、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、公安部第一研究所、公安部第三研究所、上海理工大學(xué)和中電50所等。3)、基于被動(dòng)綜合孔徑技術(shù)基于綜合孔徑技術(shù)的安檢儀主要研究單位有北京航空航天大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)，后來哈爾濱工業(yè)大學(xué)主要精力用于研制焦平面技術(shù)的安檢儀，也就是現(xiàn)在采用綜合孔徑技術(shù)研制安檢儀的單位只有北京航空航天大學(xué)。北航被動(dòng)成像安檢儀在綜合孔徑技術(shù)基礎(chǔ)上加入\t"_blank