全息成像系统技术方案

本公开提供了全息成像系统，包括：射频发射装置、阵列天线、数据处理装置和显示装置，射频发射装置生成用于触发阵列天线发射电磁信号的触发电信号，并将触发电信号发送给阵列天线；阵列天线响应于所述触发电信号确定各个阵元的初始发射频率；针对各个阵元，按照各个频率的指定频率顺序，从初始发射频率开始依次发射各个频率对应的发射电磁信号；以及针对各个阵元，接收该阵元以及该阵元对应的指定相邻阵元所发出的发射电磁信号对应的回波电磁信号，并将所接收的回波电磁信号转换成响应电信号；数据处理装置获取响应电信号，对响应电信号进行成像处理，以得到成像图像；显示装置显示成像图像。像图像。像图像。

【技术实现步骤摘要】
全息成像系统


[0001]本公开涉及通信
，具体地，涉及全息成像系统。

技术介绍

[0002]成像检测技术被广泛运用于各种各样的应用场景，尤其是主动式毫米波人体安检装置。主动式毫米波人体安检装置通过利用主动毫米波成像技术，能够在不直接接触待测人员的人体的情况下，有效检测出在衣物覆盖下藏匿于人体各部位处的目标物品(包括金属材质的物品和非金属材质的物品)，并可以从基于检测而生成的图像上提取藏匿的目标物品的形状、大小和位置等信息。
[0003]主动式毫米波人体安检装置通常包括收发天线阵列，收发天线阵列进而包括发射天线阵列和接收天线阵列，其中，通过发射天线阵列能够将毫米波信号按特定的增益要求和波束宽度要求发射到自由空间(包括空气和真空)，而通过接收天线阵列能够从自由空间接收所发射的毫米波信号经目标物品反射后的回波信号。

技术实现思路

[0004]鉴于上述，本公开提供了全息成像系统。通过本公开提供的全息成像系统，阵列天线中的各个阵元采用一发多收的方式进行信号收发，增加了等效相位中心，从而增加了采样点。从另一角度来说，在确保足够采样点的情况下减少了阵元的使用。此外，阵列天线在多发多收的收发机制下，每一时刻各个阵元所发射的频率各不相同，能够缩短通过回波电磁信号采集数据的采集时间，从而提高全息成像系统的成像效率。
[0005]根据本公开的一个方面，提供了一种全息成像系统，包括：射频发射装置、阵列天线、数据处理装置和显示装置，所述阵列天线包括的各个阵元按照行和列的顺序均匀分布成天线阵列；所述阵列天线与所述射频发射装置通信连接，所述数据处理装置分别与所述阵列天线、所述显示装置通信连接；所述射频发射装置被配置为：生成用于触发所述阵列天线发射电磁信号的触发电信号，并将所述触发电信号发送给所述阵列天线；所述阵列天线被配置为：响应于所述触发电信号确定所述各个阵元的初始发射频率，其中，所述全息成像系统的工作频段被划分为多个频率，所述多个频率的数量不少于所述阵元的数量，各个频率分配给所述各个阵元以作为所述各个阵元的初始发射频率，所述各个阵元的初始发射频率不同；针对各个阵元，按照所述各个频率的指定频率顺序，从所述初始发射频率开始依次发射所述各个频率对应的发射电磁信号，其中，所述各个阵元在每一时刻所发射的发射电磁信号的频率各不相同；以及针对各个阵元，接收该阵元以及该阵元对应的指定相邻阵元所发出的发射电磁信号对应的回波电磁信号，并将所接收的回波电磁信号转换成响应电信号，其中，所述指定相邻阵元是在所述天线阵列中与该阵元相邻、且位于该阵元的指定方位上的阵元；所述数据处理装置被配置为：获取所述响应电信号，对所述响应电信号进行成像处理，以得到成像图像；所述显示装置被配置为：用于显示所述成像图像。
附图说明
[0006]通过参照下面的附图，可以实现对于本公开内容的本质和优点的进一步理解。在附图中，类似组件或特征可以具有相同的附图标记。
[0007]图1示出了根据本公开的全息成像系统的一个示例的方框图。
[0008]图2示出了根据本公开的阵列天线中的各个阵元均匀分布的一个示例的示意图。
[0009]图3示出了根据本公开的包括有子阵的阵列天线的一个示例的示意图。
[0010]图4示出了根据本公开的阵列天线的等效相位中心的一个示例的示意图。
[0011]图5示出了根据本公开的全息成像系统的另一个示例的方框图。
[0012]图6示出了根据本公开的全息成像系统的另一个示例的方框图。
[0013]图7示出了根据本公开的全息成像系统的另一个示例的方框图。
具体实施方式
[0014]以下将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。
[0015]如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。
[0016]成像检测技术被广泛运用于各种各样的应用场景，尤其是主动式毫米波人体安检装置。主动式毫米波人体安检装置通过利用主动毫米波成像技术，能够在不直接接触待测人员的人体的情况下，有效检测出在衣物覆盖下藏匿于人体各部位处的目标物品(包括金属材质的物品和非金属材质的物品)，并可以从基于检测而生成的图像上提取藏匿的目标物品的形状、大小和位置等信息。
[0017]主动式毫米波人体安检装置通常包括收发天线阵列，收发天线阵列进而包括发射天线阵列和接收天线阵列，其中，通过发射天线阵列能够将毫米波信号按特定的增益要求和波束宽度要求发射到自由空间(包括空气和真空)，而通过接收天线阵列能够从自由空间接收所发射的毫米波信号经目标物品反射后的回波信号。
[0018]然而，目前的安检装置上所应用的阵列天线采用机械扫描的收发机制，阵列天线每次发射完毕后需要移动到下一个指定位置，导致数据采集的时间长。
[0019]鉴于上述，本公开提供了全息成像系统，包括：射频发射装置、阵列天线、数据处理装置和显示装置，阵列天线包括的各个阵元按照行和列的顺序均匀分布成天线阵列；阵列天线与射频发射装置通信连接，数据处理装置分别与阵列天线、显示装置通信连接；射频发射装置被配置为：生成用于触发阵列天线发射信号的触发电信号，并将触发电信号发送给阵列天线；阵列天线被配置为：响应于触发电信号确定各个阵元的初始发射频率；针对各个阵元，按照各个频率的指定频率顺序，从初始发射频率开始依次发射各个频率对应的发射
电磁信号；以及针对各个阵元，接收该阵元以及该阵元对应的指定相邻阵元所发出的发射电磁信号对应的回波电磁信号，并将所接收的回波电磁信号转换成响应电信号；数据处理装置被配置为：获取响应电信号，对响应电信号进行成像处理，以得到成像图像；显示装置被配置为：用于显示成像图像。通过本公开提供的全息成像系统，阵列天线中的各个阵元采用一发多收的方式进行信号收发，增加了等效相位中心，在确保所接收的回波电磁信号的数量不变甚至提升的情况下减少了阵元的使用。此外，阵列天线在多发多收的收发机制下，每一时刻各个阵元所发射的频率各不相同，能够缩短通过回波电磁信号采集数据的采集时间，从而提高全息成像系统的成像效率。
[0020]下面结合附图对本公开提供的全息成像系统进行详细说明。
[0021]图1示出了根据本公开的全息成像系统100的一个示例的方框图。在一个示例中，本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息成像系统，包括：射频发射装置、阵列天线、数据处理装置和显示装置，所述阵列天线包括的各个阵元按照行和列的顺序均匀分布成天线阵列；所述阵列天线与所述射频发射装置通信连接，所述数据处理装置分别与所述阵列天线、所述显示装置通信连接；所述射频发射装置被配置为：生成用于触发所述阵列天线发射电磁信号的触发电信号，并将所述触发电信号发送给所述阵列天线；所述阵列天线被配置为：响应于所述触发电信号确定所述各个阵元的初始发射频率，其中，所述全息成像系统的工作频段被划分为多个频率，所述多个频率的数量不少于所述阵元的数量，各个频率分配给所述各个阵元以作为所述各个阵元的初始发射频率，所述各个阵元的初始发射频率不同；针对各个阵元，按照所述各个频率的指定频率顺序，从所述初始发射频率开始依次发射所述各个频率对应的发射电磁信号，其中，所述各个阵元在每一时刻所发射的发射电磁信号的频率各不相同；以及针对各个阵元，接收该阵元以及该阵元对应的指定相邻阵元所发出的发射电磁信号对应的回波电磁信号，并将所接收的回波电磁信号转换成响应电信号，其中，所述指定相邻阵元是在所述天线阵列中与该阵元相邻、且位于该阵元的指定方位上的阵元；所述数据处理装置被配置为：获取所述响应电信号，对所述响应电信号进行成像处理，以得到成像图像；所述显示装置被配置为：显示所述成像图像。2.如权利要求1所述的全息成像系统，其中，所述阵列天线被布置成包括多个子阵，各个子阵按照行和列的顺序均匀分布，每个子阵包括多个阵元，每个子阵中的所有阵元按照行和列的顺序均匀分布，各个阵元的指定相邻阵元是在该阵元所属的子阵中与该阵元相邻、且位于该阵元的指定方位上的阵元。3.如权利要求1或2所述的全息成像系统，其中，所述指定方位包括：上方、右侧以及右上方；上方、左侧以及左上方；下方、左侧以及左下方；或者下方、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建新，谭维贤，黄平平，陈彦民，张殿坤，李世龙，
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：