毫米波是指波长范围为10~1mm的电磁波，对应频率范围为30~300GHz，在雷达、遥感、通信、制导、射电天文以及无损检测等方面有着广泛的应用。毫米波能够穿透许多光学不透明的材料，且由于毫米波不致电离，因此是一种适合用于无接触式人体体外安全检查的理想技术。使用毫米波成像技术的人体安检设备多年来一直受到广泛关注。
下面主要从人体的常见成像方式、毫米波在人体安检成像中的适用性、毫米波成像方式以及典型的主动式毫米波成像系统工作模式等方面进行介绍。
γ射线、X射线和电磁光谱中较高能量的紫外线部分是电离辐射，而较低能量的紫外线、可见光、几乎所有类型的激光、红外线、微波和无线电波都是非电离辐射。由于不同的分子和原子以不同的能量电离，紫外区域电离辐射和非电离辐射之间的界限没有明确界定。
毫米波属于无线电波，相比射线不存在电离辐射等问题，低功率毫米波信号对人体无害。常见的主动式毫米波成像仪的毫米波源发射功率在毫瓦量级，而手机发射信号功率通常在上百毫瓦量级以上，可见毫米波成像仪的信号发射功率远小于手机信号。此外，毫米波成像仪的功率远小于国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)所提出的10W/m2的安全值[3]，以及毫米波全息成像人体安全检查设备国家标准GB/T 41482-2022的2W/m2[4]。
图 4 毫米波/太赫兹波/红外线种衣物材料的穿透率随频率变化示意图[5]
图中给出了由毫米波至红外线种衣物材料的穿透率与频率关系。随着频率的提升，穿透性逐渐下降，但在毫米波频段，对衣物的穿透性满足体表违禁品检查的应用需求。
表中列出了毫米波对皮肤组织（真皮）的穿透深度与频率的对应关系。随着频率的增加，对皮肤组织的穿透深度减小，毫米波能量在人体表面的皮肤组织中逐渐衰减，这也意味着通常情况下毫米波不适用于体内违禁物品检测。
收发信号相干使得数据采集时间相对加长，成本相对提高，但受环境影响小，图像质量好。
成像速度快，完全无毫米波照射，但相比于主动式毫米波成像而言受环境影响相对更大。
主动式毫米波成像目前主要采用毫米波全息成像的方式，“全息”指重建物体图像所需的全部信息，包括幅度及相位信息，毫米波全息成像系统形式通常为合成孔径或MIMO阵列等形式，无透镜等聚焦装置，通过信号处理算法实现聚焦成像。
（2）区别：毫米波全息直接解调并记录幅度相位信息，光学全息由于光频段较高，直接解调并记录相位信息难度较大，通常采用间接方式记录相位信息。
记录过程：引入参考光，使其与物光波在全息干板上发生干涉，形成干涉条纹，记录物光波前信息（包括光强和相位）。
再现过程：参考光照射全息干板，再现出物光波，物光波进入人眼，就可以看到立体图像。
数字全息可分为3个阶段。第1阶段是全息图获取过程，通过光电传感器件（如CCD或CMOS）代替全息干板记录物体场景的全息图，或通过计算机模拟生成物体场景的数字全息图。第2个阶段是通过数字信号处理来进行全息处理。第3个阶段是全息显示，直接通过计算机生成3D图像，或通过如空间光调制器等显示数字全息图并用参考光束照射来生成可视觉观察的3D光学图像。
毫米波全息成像系统，通过对接收信号进行下变频和正交解调，从而得到基带信号的幅度相位信息，幅度相位信息中包含目标物的散射特性信息，通过成像算法重建目标物图像。
如图所示，该扫描拓扑采用直线天线阵列电扫描配合圆柱机械扫描完成对目标的探测。该扫描拓扑由美国西北太平洋国家实验室（PNNL）最先提出，并将该专利转让给L3公司进行商业化。L3公司依据该专利开发了ProVision等系列产品，是最早应用的毫米波人体安检系统之一，该公司的全球安全探测系统业务部门目前已被Leidos公司收购。
ES3毫米波人体安全检查仪的核心技术源于清华大学，由北京神目科技有限公司自主研发生产。该设备采用先进的毫米波全息成像技术，通过人工智能算法快速探测衣物下的金属/非金属可疑物品及其藏匿位置，完成非接触式人身检查，检查结果以人偶示意图方式显示。设备的远程查验站可呈现原始毫米波图像以便于人工研判。
ES3-P毫米波人体安全检查仪的核心技术源于清华大学，由北京神目科技有限公司自主研发生产。该设备采用先进的毫米波全息成像技术，通过人工智能算法快速探测衣物下的金属/非金属可疑物品及其藏匿位置，完成非接触式人工检查，检查结果以人偶示意图的方式显示。ES3-P毫米波人体安全检查仪具备中国民用航空局颁发的A级安全检查设备使用许可证。
Rohde & Schwarz公司与纽伦堡大学合作，以图中阵列结构设计方案为原型，开发了QPS 系列安检成像系统。系统为平面MIMO电扫描工作模式，每个平面阵列包含数千个发射天线和接收天线。各发射通道依次工作，每个发射通道发射信号时，多个接收通道同时接收信号，通过分时发射的方式实现时分MIMO阵列信号采集，目前官方公布的QPS201系统外观如图。
该类型扫描拓扑是早期应用于毫米波人体安检系统的扫描拓扑之一，安捷伦公司最早提出将该类扫描拓扑应用于毫米波人体安检成像，随后由英国的Smith Detection公司商业化形成了Eqo系列产品。如图所示，系统包括发射接收馈源以及相控反射阵列，通过调节反射阵列各单元的相位状态来实现波束扫描。
[4]GB/T 41482-2022, 毫米波全息成像人体安全检查设备[S]. 国家市场监督管理总局, 中国国家标准化管理委员会, 2022.
[15]金颖康,乔灵博,于洋等.毫米波全息成像技术综述及其在人体安检领域的应用[J].中国安全防范技术与应用,2022,No.115(Z2)18-22.