具体实施方式

虽然将参照含有本公开的较佳实施例的附图充分描述本公开，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的本公开，同时获得本公开的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本公开所描述的示例性实施例。

另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本公开总体上的发明构思，提供了一种太赫兹波成像设备，包括：准光学组件，所述准光学组件用于接收被检测对象自发辐射的第一太赫兹波，并汇聚接收到的第一太赫兹波；探测器阵列，所述探测器阵列用于接收经汇聚的第一太赫兹波能量，并将所述第一太赫兹波能量转换成第一电信号；校准源，所述准光学组件接收校准源辐射的第二太赫兹波，并汇聚接收到的第二太赫兹波；所述探测器阵列用于接收经汇聚的第二太赫兹波能量，并将所述第二太赫兹波能量转换成第二电信号；以及数据处理装置，所述数据处理装置接收所述第一电信号和所述第二电信号，并基于所述第二电信号对所述第一电信号进行校准。

根据本公开另一总体上的发明构思，提供了一种对太赫兹波成像设备进行校准的方法，包括下列步骤：通过准光学组件接收被检对象自发辐射的第一太赫兹波，并汇聚接收到的第一太赫兹波；然后通过探测器阵列接收经汇聚的第一太赫兹波能量，并将所述第一太赫兹波能量转换成第一电信号；通过准光学组件接收校准源辐射的第二太赫兹波，并汇聚接收到的第二太赫兹波；然后通过所述探测器阵列接收经汇聚的第二太赫兹波能量，并将所述第二太赫兹波能量转换成第二电信号；以及通过数据处理装置基于所述第二电信号对所述第一电信号进行校准。

图1示意性地示出了根据本公开的一种示例性实施例的安检系统。如图所示，该安检系统包括两个太赫兹波成像设备，每个太赫兹波成像设备包括准光学组件和探测器阵列3。准光学组件适用于将被检对象P自发辐射的第一太赫兹波反射并汇聚至探测器阵列3，并包括椭圆形的反射板1 和聚焦透镜2，其中，该反射板1能够绕其水平轴线转动以接收并反射来自被检对象P位于视场3不同竖直位置的部分的第一太赫兹波；聚焦透镜2适用于汇聚来自反射板1的第一太赫兹波。探测器阵列3适用于接收由准光学组件反射并汇聚后的第一太赫兹波能量，并将第一太赫兹波能量转换成第一电信号。该安检系统还包括校准源5，校准源5例如可以是塑料、泡沫等发射率接近于1的吸波材料。此外，校准源5也可以采用黑体制冷器件或制热器件等。该校准源5位于准光学组件的物面上，以使得反射板1能够绕其水平轴线转动以对应于校准源时，该反射板1能够接收并反射来自校准源5辐射的第二太赫兹波；聚焦透镜2适用于汇聚来自反射板1的第二太赫兹波。探测器阵列3适用于接收由准光学组件反射并汇聚后的第二太赫兹波能量，并将该第二太赫兹波能量转换成第二电信号。该太赫兹波成像设备还包括数据处理装置(未示出)，该数据处理装置与探测器阵列3无线连接或有线连接，用于接收第一电信号和第二电信号，并基于第二电信号对第一电信号进行校准。

根据本公开，通过将校准源5设置于准光学组件的物面上，这样可以实现对包含聚焦透镜2和探测器的完整接收通道的校准，进一步保证了通道的一致性，减小了系统长期运行时，由于系统温度漂移而带来的系统性能恶化。因此比采用远处的空气进行校准相比较，该太赫兹波成像设备更加稳定可靠。此外，该太赫兹波成像设备可以对每幅图像都进行通道一致性校准，并且可以实时校准。

在一种示例性实施例中，如图1和图2所示，该安检系统还包括位于两个太赫兹波成像设备中间的安检通道，该安检通道包括两个竖梁4，校准源5的两个相反端部分别与一个竖梁4连接。即当反射板1扫描到高于特定高度，如1.9m以上时，校准源5辐射的太赫兹波透过聚焦透镜2被探测器阵列接收，数据处理装置接收来自探测器阵列3的第二电信号，并基于该第二电信号对第一电信号进行校准。通过将安检通道的横梁设置成校准源，以使得该校准源可以对设备的安检通道进行限制，并且结构简单、成本低。在一些实施例中，可以把校准源伪装成广告牌。

在一种示例性实施例中，如图2所示，校准源包括第一校准源(即，常温校准源)51和第二校准源(即，高温校准源)52，第一校准源51的温度被设定为常温；第二校准源52的温度被设定为35°至40°(在此情况下，例如可以由制热器件制成)或者0°至10°(在此情况下，例如可以由制冷器件制成)，其中，第二校准源52与第一校准源51之间通过绝热件53隔离开，以避免第一校准源52与第一校准源51相互影响。第一校准源51和第二校准源52的宽度选择为探测器的天线波束3dB带宽的 5-10倍，例如可以为5-40cm。通过该校准源可以完全校保证通道一致性，且无需知道低温和高温的校准源的准确温度，这样就完全没有温度测量不准确引入的误差。然而，在本公开的其它一些实施例中，如图1所示，校准源5可以仅包括第一校准源51，该第一校准源51的温度被设定为常温。然而这种结构虽然简单，但是校准后通道不一致性并没有完全校准掉。

在一种示例性实施例中，该校准源5还包括用于对第二校准源进行温控的温控单元(未示出)。

在一种示例性实施例中，如图1和图2所示，该太赫兹波成像设备还包括壳体6，准光学组件和探测器阵列3位于壳体6内，壳体6的侧壁上设置有供被检对象和校准源自发辐射的太赫兹波穿过的窗口6A。

在一种示例性实施例中，如图5和图6所示，在反射板1的背面设置有转轴7，该转轴7与椭圆形的反射板1的短轴方向一致，转轴7的两端经由轴承8A、8B与壳体6可转动地连接，以使得反射板1能够转动，从而对来自被检对象P位于视场不同位置的部分的太赫兹波进行反射。然而，需要说明的是，本领域的技术人员应当理解，在本公开的其它一些实施例中，也可以在反射板1的两端设置转轴，通过两个转轴与壳体6可转动地连接。

在一种示例性实施例中，如图5和图6所示，该太赫兹波成像设备还包括适用于驱动转轴7转动的驱动装置9，例如私服电机。

在一个示例性实施例中，该太赫兹波成像设备的数据处理装置还可以配置成基于校准后的第一电信号生成被检对象P的太赫兹波图像。该太赫兹波成像设备还可以包括显示装置，该显示装置与数据处理装置相连接，用于接收和显示来自数据处理装置的太赫兹波图像。

在未示出的一种示例性实施例中，该太赫兹波成像设备还包括报警装置，该报警装置与数据处理装置连接，以使得当识别出被检对象P的太赫兹波图像中的可疑物品时，例如在相应的被检对象所对应的太赫兹波图像的下方发出警报，例如报警灯亮起，需要说明的是，也可以采用声音提示的报警方式。

本领域的技术人员应当理解，在本公开的其它一些实施例中，该太赫兹波成像系统也可以仅包括一个太赫兹波成像设备，其中，校准源也可以仅对一个太赫兹波成像设备进行校准。

如图7所示，本公开还提供了一种对太赫兹波成像设备进行校准的方法，包括以下步骤：

S1：通过准光学组件接收被检对象P自发辐射的第一太赫兹波，并汇聚接收到的第一太赫兹波；然后通过探测器阵列3接收经汇聚的第一太赫兹波能量，并将第一太赫兹波能量转换成第一电信号(如图3所示)；

S2：通过准光学组件接收校准源5辐射的第二太赫兹波，并汇聚接收到的第二太赫兹波；然后通过探测器阵列3接收经汇聚的第二太赫兹波能量，并将第二太赫兹波能量转换成第二电信号，其中，可以将第一电信号和第二电信号存在同一个数据表格中；以及

S3：通过数据处理装置基于第二电信号对第一电信号进行校准，以得到校准后的第一电信号(如图4所示)。

在一种示例性实施例中，驱动准光学组件的反射板1绕其水平轴线转动，当反射板1对应于被检对象P时，通过准光学组件接收被检对象P 自发辐射的第一太赫兹波，并汇聚接收到的第一太赫兹波；然后通过探测器阵列3接收经汇聚的第一太赫兹波能量，并将第一太赫兹波能量转换成第一电信号；当反射板1对应于校准源5时，通过准光学组件接收校准源 5辐射的第二太赫兹波，并汇聚接收到的第二太赫兹波；然后通过探测器阵列3接收经汇聚的第二太赫兹波能量，并将第二太赫兹波能量转换成第二电信号。

在一种示例性实施例中，当校准源5为常温校准源时，基于第二电信号对第一电信号进行校准包括以下步骤：

采集探测器阵列3的每个通道i的多个第二电信号：输出电压V(i)，取M行V(i)值，然后对每一个通道i进行求平均，得到Vavg(i)，其中M ∈[50-250]；

采集探测器阵列3的每个通道i的多个第一电信号：输出电压 Vmea(i)；以及

利用下列公式计算探测器阵列3的每个通道i校准后的输出电压 Vcal(i)：

Vcal(i)＝Vmea(i)-Vavg(i)

其中，i＝1、2、…、N，N为所述探测器阵列的通道数量。

在一种示例性实施例中，当所述校准源5包括第一校准源51和第二校准源52时，其中所述第一校准源的温度被设定为常温，所述第二校准源的温度为35°至40°或者0°至10°，所述基于所述第二电信号对所述第一电信号进行校准包括以下步骤：

采集所述探测器阵列3的每个通道i对应于第一校准源51的多个第二电信号：输出电压Vc(i)，并取其平均值Vcavg；

采集所述探测器阵列3的每个通道i对应于第二校准源52的多个第二电信号：输出电压Vh(i)，并取其平均值Vh_avg；

采集探测器阵列3的每个通道i的第一电信号：输出电压Vmea(i)；以及

利用下列公式计算所述探测器阵列的每个通道i校准后的输出电压 Vcal(i)：

其中，i＝1、2、…、N，N为所述探测器阵列的通道数量。

作为一个示例性实施例，该方法还可以包括在生成被检对象P的太赫兹波图像之后，对被检对象P是否带有可疑物以及可疑物的位置进行识别并将结果输出。

在上述步骤中，对于可疑物及其位置的识别可以通过计算机自动识别或是人工识别或是两者相结合的方法来进行。结果输出可以通过例如在显示装置上显示标有直接显示是否带有可疑物的结论等方式来实现，也可以将检测结果直接打印或发送。

执行检测的安检人员可以根据上述步骤给出的检测结果来对人体或物品是否带有可疑物以及可疑物的位置进行确认，也可以通过人工检测来进行复核。

在上述示例性实施例中，太赫兹波成像设备采用聚焦透镜进行聚焦，然而，本领域的技术人员应当理解，在本公开的其它一些实施例中，该太赫兹波成像设备也可以采用椭球反射面或双曲反射面进行聚焦。

本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合。

在详细说明本公开的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本公开亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。