用于主动式毫米波安检成像的多发多收天线阵列布置、人体安检设备和方法

1.一种用于主动式毫米波安检成像的稀疏多发多收阵列布置，包括用于发射波长为毫米量级的毫米波的两组发射天线和用于接收由所述两组发射天线发射的被人体反射的波长为毫米量级的毫米波的一组接收天线；其中，所述两组发射发射天线包括第一组发射天线和第二组发射天线，第一组发射天线和第二组发射天线分别包括沿第一方向排列的多个发射天线；所述一组接收天线包括沿第一方向排列的多个接收天线，从而其排列方向与第一组发射天线的排列方向和第二组发射天线的排列方向平行；所述一组接收天线与第一组发射天线和第二组发射天线位于同一平面中，其在垂直于第一方向的第二方向上位于第一组发射天线和第二组发射天线的中部，从而第一组发射天线和所述一组接收天线之间的在第二方向上的间隔等于第二组发射天线和所述一组接收天线之间的在第二方向上的间隔。 2.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，在所述一组接收天线中，在与第一组发射天线中的两个相邻的发射天线之间的间隔长度相对应的相等长度范围内布置至少一个接收天线使得第一组发射天线中的发射天线的数量等于或少于一组接收天线中的接收天线的数量；以及在所述一组接收天线中，在与第二组发射天线中的两个相邻的发射天线之间的间隔长度相对应的相等长度范围内布置至少一个接收天线使得第二组发射天线中的发射天线的数量等于或少于一组接收天线中的接收天线的数量。 3.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，所述第一组发射天线中的相邻发射天线以及所述第二组发射天线中的相邻发射天线均以Mλ的距离间隔开，λ是毫米波的波长，M为大于或等于2的偶数，以及所述一组接收天线中的相邻的接收天线以2λ的距离间隔开，λ是毫米波的波长，以及第一组发射天线中的一个发射天线与第二组发射天线中的与之最靠近的一个相应发射天线之间的在第一方向上的间隔为一个波长λ。 4.根据权利要求3所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，所述第一组发射天线中的任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线与第一方向不垂直，且所述第二组发射天线中的至少一个发射天线与至少一个接收天线对齐使得两者之间的连线垂直于第一方向。 5.根据权利要求3所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，所述第一组发射天线中的任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线与第一方向不垂直，且所述第二组发射天线中的任意一个发射天线与任意一个接收天线的连线与第一方向也不垂直。 6.根据权利要求4所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，第一组发射天线中的任一发射天线在所述一组接收天线所在直线上的投影在相邻的两个接收天线的中部，以及第二组发射天线中的任一发射天线在所述一组接收天线所在直线上的投影与相应的接收天线重合。 7.根据权利要求4或5所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，所述第一组发射天线中的一个发射天线和所述一组接收天线中的与其最靠近的多个接收天线中的一个接收天线的连线的中点被看作这一对发射天线-接收天线的虚拟的等效相位中心，相邻的等效相位中心之间的在第一方向上的间距为毫米波的一倍波长；所述第一组发射天线中的多个发射天线和所述一组接收天线中的多个接收天线组成第一组等效相位中心；以及所述第二组发射天线中的一个发射天线和所述一组接收天线中的与其最靠近的多个接收天线中的一个接收天线的连线的中点被看作这一对发射天线-接收天线的虚拟的等效相位中心，相邻的等效相位中心之间在第一方向上的间距为毫米波的一倍波长；所述第二组发射天线中的多个发射天线和所述一组接收天线中的多个接收天线组成第二组等效相位中心。 8.根据权利要求7所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，第一组等效相位中心的任一个等效相位中心与第二组等效相位中心中的与之最接近的一个相应的等效相位中心在第一方向上的间距为毫米波的波长的0.3至0.7倍。 9.根据权利要求8所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，第一组等效相位中心的任一个等效相位中心与第二组等效相位中心中的与之最接近的一个相应的等效相位中心在第一方向上的间距为毫米波的波长的0.5倍。 10.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中第一组发射天线和第二组发射天线之间的间隔开的距离小于成像距离的10％。 11.根据权利要求1所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，第一组发射天线中的发射天线依次发射毫米波，第二组发射天线中的发射天线依次发射毫米波，且第一组发射天线中的发射天线和第二组发射天线中的发射天线不同步地发射毫米波。 12.根据权利要求11所述的稀疏多发多收阵列布置，其中，所述稀疏多发多收阵列布置通过其在第二方向上相对于被检人体的相对运动而实现沿第二方向上的扫描。 13.根据权利要求12所述的稀疏多发多收阵列布置，其被配置成基于傅里叶变换的合成孔径全息算法，一次对正确成像区域完成图像重建，成像公式为：其中，σ(x，y)是人体的散射系数，R 0 是成像距离，FT 2D 为二维傅里叶变换， 为二维傅里叶逆变换，j为虚数单位，k为传播常数、k x 、k y 分别是空间传播常数；为一对发射天线-接收天线组合接收到人体的回波信号；K ω 为频率步进信号的空间频率；对于目标区域内的一个点目标，I表示位于I(x n ，y n )处的散射的点目标，定义I与发射天线A t 的距离为R t，n ，I与接收天线A r 间的距离为R r，n 。 14.一种人体安检设备，包括一个或多个根据权利要求1-13中任一项所述的稀疏多发多收阵列布置。 15.根据权利要求14所述的人体安检设备，包括第一稀疏多发多收阵列布置和第二稀疏多发多收阵列布置，第一稀疏多发多收阵列布置和第二稀疏多发多收阵列布置相对地布置以便在两者之间限定实施人体安检的检查空间，第一稀疏多发多收阵列布置和第二稀疏多发多收阵列布置分别包括一个或多个根据权利要求1-13中任一项所述的稀疏多发多收阵列布置。 16.根据权利要求15所述的人体安检设备，其中，第一稀疏多发多收阵列布置和第二稀疏多发多收阵列布置分别包括多个根据权利要求1-12中任一项所述的稀疏多发多收阵列布置，多个稀松多发多收阵列布置沿着第二方向依次排列，或者多个稀松多发多收阵列布置沿着第一方向以分段的方式依次排列。 17.根据权利要求15所述的人体安检设备，其中，第一稀疏多发多收阵列布置和第二稀疏多发多收阵列布置能够在第二方向上平移，且所述第一方向为水平方向且第二方向为竖直方向，或者所述第一方向为竖直方向且第二方向为水平方向；或者被检人体能够在所限定的检查空间中平行于所述第一方向站立且能够进行任意角度的旋转，且所述第一方向为竖直方向，第二方向为水平方向。 18.根据权利要求15所述的人体安检设备，其中，多个稀松多发多收阵列布置沿着第一方向以三段的方式依次排列，第二段稀松多发多收阵列布置的两端与第一段稀松多发多收阵列布置和第三段稀松多发多收阵列布置相连，以形成折线，其中，第二段稀松多发多收阵列布置与第一段稀松多发多收阵列布置之间的夹角在90°至170°的范围内，以及第二段稀松多发多收阵列布置与第三段稀松多发多收阵列布置之间的夹角在90°至170°的范围内。 19.根据权利要求15所述的人体安检设备，其中，第一稀疏多发多收阵列布置由最低频到最高频发射毫米波、第二稀疏多发多收阵列布置由最高频到最低频毫米波，或者，第二稀疏多发多收阵列布置由最低频到最高频发射毫米波、第一稀疏多发多收阵列布置由最高频到最低频毫米波。 20.一种使用权利要求14-19中任一项所述的人体安检设备实施的人体安检方法。