一种太赫兹人体安检成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种太赫兹人体安检成像装置，包括多面体扫描镜、太赫兹透镜和太赫兹阵列探测器，多面体扫描镜绕中心轴高速稳健转动，以使多面体扫描镜的N个平面镜依次作为扫描镜在竖直方向对被成像进行扫描，进而将被成像目标辐射或反射的太赫兹波反射到太赫兹透镜上；太赫兹透镜多面体扫描镜反射的太赫兹波成像到太赫兹阵列探测器上；太赫兹阵列探测器将太赫兹波转化成电压信号，并根据电压信号成像，从而完成对被成像对象的竖直方向上的阵列扫描。该太赫兹人体安检成像装置通过多面体扫描镜绕中心轴高速稳定转动，即可实现对被成像目标的竖直方向上的扫描，结构简单紧凑，成像速度高。

A Terahertz Imaging Device for Human Security Inspection

The embodiment of the present invention provides a terahertz human body security inspection imaging device, which includes a polyhedral scanning mirror, a terahertz lens and a terahertz array detector. The polyhedral scanning mirror rotates at high speed and robustly around the central axis so that the N planar mirrors of the polyhedral scanning mirror scan the image vertically in turn as scanning mirrors. The terahertz wave radiated or reflected by the imaging target is reflected on the terahertz lens; the terahertz wave reflected by the polyhedron scanning mirror of the terahertz lens is imaged on the terahertz array detector; the terahertz array detector converts the terahertz wave into a voltage signal and imagines the target according to the voltage signal, thus completing the imaging of the target. Array scanning in vertical direction. The terahertz human body security imaging device rotates steadily around the central axis at high speed through a polyhedral scanning mirror. It can scan the target in the vertical direction. The structure is simple and compact, and the imaging speed is high.

【技术实现步骤摘要】
一种太赫兹人体安检成像装置
本专利技术实施例涉及太赫兹
，尤其涉及一种太赫兹人体安检成像装置。
技术介绍
太赫兹波的波长介于红外线的波长和毫米波的波长之间，对纺织品、皮革等材料具有很好的穿透性，所成图像具有更高的空间分辨率；比X射线能量低多个数量级，对生物组织不会造成电离损伤，因此，太赫兹波被广泛的应用于安全检查中，如海关检查、机场以及车站等公共场所检查中。现有技术中，基于太赫兹波段的高灵敏的阵列探测器造价昂贵，在太赫兹成像中大多采用扫描成像。例如，在满足机场、车站等公共场所的非接触式、大视场、快速、高分辨率的人体太赫兹扫描成像中，采用太赫兹阵列探测器的扫描成像是实现人体太赫兹安检成像的主要方法。该方法中，采用反射面二维运动实现对被成像人体的太赫兹成像。现有的太赫兹安检成像系统中，采用反射面二维运动实现对被成像人体的扫描成像，成像时间长，且成像质量差。
技术实现思路
本专利技术提供一种太赫兹人体安检成像装置，以实现提高基于太赫兹波成像的成像速度和成像质量。第一方面，本专利技术实施例提供一种太赫兹人体安检成像装置，包括：多面体扫描镜1、太赫兹透镜2和太赫兹阵列探测器3，其中，所述多面体扫描镜1，包括N个平面镜，各平面镜为大小相等的长方形，所述N个平面镜依次围绕形成N棱柱，所述N棱柱的中心轴与各条棱平行且距各条棱的距离相同，N≥3，且为整数；所述太赫兹透镜2，位于所述多面体扫描镜1的反射光路中；所述太赫兹阵列探测器3，位于所述太赫兹透镜2的像平面；初始状态下，所述多面体扫描镜1被放置在被成像目标的前方，且所述中心轴与所述被成像目标所在的物平面平行，所述太赫兹透镜2的视场覆盖所述被成像物体的水平横向范围；工作状态下，所述多面体扫描镜1绕所述中心轴转动，以使所述N个平面镜依次作为扫描镜在竖直方向对所述被成像进行扫描，进而将所述被成像目标辐射或反射的太赫兹波反射到所述太赫兹透镜2上；所述扫描镜所在的平面与所述被成像目标所在的物平面呈预设角度；所述太赫兹透镜2的光轴穿过所述扫描镜的几何中心，用于将所述太赫兹波成像到所述太赫兹阵列探测器3上；所述太赫兹阵列探测器3，用于将所述太赫兹波转化成电压信号，并根据所述电压信号成像。一种可行的实现方式中，所述多面体扫描镜1的N个平面镜通过金属抛光制成，所述多面体扫描镜1中除所述N个平面镜外的其他部分由碳纤维复合材料制成。一种可行的实现方式中，所述太赫兹透镜2的面型为球面或高次非球面。一种可行的实现方式中，所述太赫兹阵列探测器3上探测通道的数量，是根据太赫兹透镜2的理论分辨率与所述被成像目标的宽度确定的。一种可行的实现方式中，所述数量大于所述宽度与所述理论分辨率的比值的2倍。一种可行的实现方式中，所述预设角度是根据所述被成像目标与所述扫描镜之间的距离、所述被成像目标的高度确定出的。一种可行的实现方式中，所述太赫兹透镜2通过有机高分子材料制成。一种可行的实现方式中，所述装置还包括：保护装置4，所述多面体扫描镜1、所述太赫兹透镜2以及所述太赫兹阵列探测器3封装在所述保护装置4内，且所述保护装置5上设置有供所述太赫兹波透过的窗口41，所述窗口41设置在被成像目标与所述多面体扫描镜1之间。通过该种可能实现方式提供的太赫兹人体安检成像装置，通过设置保护装置和窗口，可以防止灰尘和杂散光进入，提高了太赫兹人体安检成像装置各个部件的清洁度和灵敏度，延长了太赫兹人体安检成像装置的使用寿命。一种可行的实现方式中，所述装置还包括：太赫兹波辐射源，用于通过0.1THz-10THz的太赫兹波照射所述被成像目标。一种可行的实现方式中，所述多面体扫描镜1的扫描面为平面，当所述太赫兹波装置处于工作状态时，所述太赫兹透镜2的物平面位于所述被成像目标所在的平面，所述太赫兹透镜2的像平面位于所述太赫兹阵列探测器3所在的平面上。本专利技术实施例提供的太赫兹人体安检成像装置，包括多面体扫描镜、太赫兹透镜和太赫兹阵列探测器，多面体扫描镜绕中心轴高速稳健转动，以使多面体扫描镜的N个平面镜依次作为扫描镜在竖直方向对被成像进行扫描，进而将被成像目标辐射或反射的太赫兹波反射到太赫兹透镜上；太赫兹透镜多面体扫描镜反射的太赫兹波成像到太赫兹阵列探测器上；太赫兹阵列探测器将太赫兹波转化成电压信号，并根据电压信号成像，从而完成对被成像对象的竖直方向上的阵列扫描。该太赫兹人体安检成像装置通过多面体扫描镜绕中心轴高速稳定转动，即可实现对被成像目标的竖直方向上的扫描，结构简单紧凑，成像速度高。另外，太赫兹人体安检成像装置在对被成像目标的竖直方向上进行扫描的同时，在水平方向对被成像对象进行一维电扫描，以实现对被成像目标水平方向的扫描，结合上述太赫兹人体安检成像装置在竖直方向上对被成像目标的扫描，实现对被成像目标的二维快速扫描成像，提高了太赫兹人体安检成像装置的成像速度和实用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的太赫兹人体安检成像装置的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的适用于太赫兹人体安检成像装置的多面体扫描镜的示意图；图3为本专利技术一实施例提供的适用于太赫兹人体安检成像装置的太赫兹阵列探测器的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例提供的太赫兹人体安检成像装置的示意图。附图标记说明：1、多面体扫描镜；2、太赫兹透镜；3、太赫兹阵列探测器；4、保护装置；41、窗口；5、太赫兹波辐射源。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。首先对本专利技术实施例中的术语做简短说明如下：太赫兹波，在基础研究、工业应用、生物医学、军事等领域有相当重要的应用前景，具有以下特点：(a)太赫兹谱带波长比一般光学和近红外谱的波长要长，检测生物组织样本不易发生散射；太赫兹辐射比微波具有更短的波长，这使得太赫兹光谱具有更高的空间分辨率，更大的景深。(b)太赫兹波穿透性好，能够穿透非极性液体和许多介电材料(衣服、塑料、木材、纸张等)，这意味着人们可利用太赫兹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太赫兹人体安检成像装置，其特征在于，包括：多面体扫描镜(1)、太赫兹透镜(2)和太赫兹阵列探测器(3)，其中，所述多面体扫描镜(1)，包括N个平面镜，各平面镜为大小相等的长方形，所述N个平面镜依次围绕形成N棱柱，所述N棱柱的中心轴与各条棱平行且距各条棱的距离相同，N≥3，且为整数；所述太赫兹透镜(2)，位于所述多面体扫描镜(1)的反射光路中；所述太赫兹阵列探测器(3)，位于所述太赫兹透镜(2)的像平面；初始状态下，所述多面体扫描镜(1)被放置在被成像目标的前方，且所述中心轴与所述被成像目标所在的物平面平行，所述太赫兹透镜(2)的视场覆盖所述被成像物体的水平横向范围；工作状态下，所述多面体扫描镜(1)绕所述中心轴转动，以使所述N个平面镜依次作为扫描镜在竖直方向对所述被成像进行扫描，进而将所述被成像目标辐射或反射的太赫兹波反射到所述太赫兹透镜(2)上；所述扫描镜所在的平面与所述被成像目标所在的物平面呈预设角度；所述太赫兹透镜(2)的光轴穿过所述扫描镜的几何中心，用于将所述太赫兹波成像到所述太赫兹阵列探测器(3)上；所述太赫兹阵列探测器(3)，用于将所述太赫兹波转化成电压信号，并根据所述电压信号成像。...

【技术特征摘要】
1.一种太赫兹人体安检成像装置，其特征在于，包括：多面体扫描镜(1)、太赫兹透镜(2)和太赫兹阵列探测器(3)，其中，所述多面体扫描镜(1)，包括N个平面镜，各平面镜为大小相等的长方形，所述N个平面镜依次围绕形成N棱柱，所述N棱柱的中心轴与各条棱平行且距各条棱的距离相同，N≥3，且为整数；所述太赫兹透镜(2)，位于所述多面体扫描镜(1)的反射光路中；所述太赫兹阵列探测器(3)，位于所述太赫兹透镜(2)的像平面；初始状态下，所述多面体扫描镜(1)被放置在被成像目标的前方，且所述中心轴与所述被成像目标所在的物平面平行，所述太赫兹透镜(2)的视场覆盖所述被成像物体的水平横向范围；工作状态下，所述多面体扫描镜(1)绕所述中心轴转动，以使所述N个平面镜依次作为扫描镜在竖直方向对所述被成像进行扫描，进而将所述被成像目标辐射或反射的太赫兹波反射到所述太赫兹透镜(2)上；所述扫描镜所在的平面与所述被成像目标所在的物平面呈预设角度；所述太赫兹透镜(2)的光轴穿过所述扫描镜的几何中心，用于将所述太赫兹波成像到所述太赫兹阵列探测器(3)上；所述太赫兹阵列探测器(3)，用于将所述太赫兹波转化成电压信号，并根据所述电压信号成像。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多面体扫描镜(1)的N个平面镜通过金属抛光制成，所述多面体扫描镜(1)中除所述N个平面镜外的其他部分由碳纤维复合材料制成。3.根据权利要求1所述的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，倪会超，李柏寒，龚彦如，
申请(专利权)人：欧必翼太赫兹科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11