[发明专利]摄像机辅助传感器成像系统和多方位成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及辐射成像系统、安全筛选、违禁物品检测、微波筛选、 毫米波筛选以及兆兆赫兹筛选领域。本发明特别涉及在微波、毫米波 和/或兆兆赫兹频率范围中可操作的摄像机辅助传感器成像系统以及 多方位成像系统。

背景技术

已知传感器成像系统被应用于广泛的应用中，举例来说包括医药 的、工业的(例如质量控制)以及与安全/监督有关的应用。

被采纳用于感测图像的传感器的类型取决于应用。传感器的例子 包括微波传感器和x射线传感器。范围从1000毫米到1毫米的波长 通常被称作为微波。其他的定义将300毫米引用为微波频谱的上限而 将10毫米引用为下限。在100毫米到10毫米范围内的电磁辐射通常 被称作为厘米波而在10毫米到1毫米范围内的辐射通常被称作为毫 米波。亚毫米波通常被视作范围从1毫米到0.1毫米，但是也可以包 含从远红外线起的更小波长。亚毫米波也被称作为兆兆赫兹辐射。波 长越短，则可达到的分辨率越高。微波、毫米波以及亚毫米波穿透例 如衣服，其中任何一种都可以被用来检测人在衣服下面携带的物体。

存在有源和无源传感器。有源传感器朝物体发射电磁辐射并且感 测(接收)穿过该物体或者从该物体反射回来的电磁辐射。微波、毫米 波以及兆兆赫兹传感器属于后一种情况，其中被反射的辐射被检测。 最终，该物体可以与其他机构发射的辐射相互作用而不是纯粹的反射 并且举例来说，藉此可以将辐射变形、调制、衰减等等或者改变其频 率。概念“被反射的辐射”是指由该物体发射/反射/产生的所有这种 响应辐射。微波频谱中的有源传感器通常被称作为雷达传感器。无源 传感器感测从物体发射的电磁辐射而不向该物体产生和发送电磁辐 射。无源传感器的例子为感测根据普朗克定律(Planck′s Law)(黑体辐 射)由物体发射的毫米波和/或亚毫米波的传感器，其近来被用于在机 场或者要求对诸如武器、液体、炸弹、刀、金属等在衣服下面或者以 它们不能被人眼所看到的其他方式被携带的违禁物品进行检查的其 他集合地点处的安全筛选设备中。

为了获得物体的图像，感测设备(扫描器)必须扫描二维的视场。 为达到这点，大型的、复杂的且昂贵的二维(例如微波)传感器阵列被 开发。这样的传感器常见于军事应用中。二维传感器阵列本身不提供 对应于被扫描的目标的多个方位(视角)的图像。举例来说，这具有如 下缺点：在避开传感器阵列侧被人携带的物体不能被检测到或者不能 得到立体图像。一般在医药的或者与安全有关的应用中更常见的是复 杂度更低的传感器，所述传感器只具有零维或者一维视场并且围绕或 者沿着目标机械地运动。在这种情况中，为提供传感器移动，需要大 型的且笨重的机械组件，并且要求目标(例如人)在扫描期间静止不动。 这种解决方案是不方便的并且不提供不被被扫描的人发觉而被执行 的扫描。由于所要求的机械组件，其也是昂贵的，并且其不能被应用 于在其中有大量的人必须被扫描的区域。然而，该技术适用于提供对 应于目标的多个方位的图像。另外，一种提供目标的多方位的技术是 已知的，在这种技术中，人被转动而不是传感器。这种技术的缺点与 转动传感器技术的缺点相同。

发明内容

本发明的目标是至少克服一些上文所列举的现有技术的缺点以 及提供适用于获得物体图像的不昂贵的感测系统以及提供适用于产 生对应于物体的多个方位的传感器信息的不昂贵的感测系统。通过根 据本发明的摄像机辅助传感器成像系统以及根据本发明的多方位成 像系统，这个目标被解决。

根据本发明的摄像机辅助传感器成像系统包括用于生成摄像机 图像信息的光学和/或红外线摄像机单元、用于基于生成的摄像机图像 信息检测目标的处理和控制单元、和适用于连续地扫描被检测的目标 的多个部位(portions)以及生成多个对应的图像信息部分(parts)的传感 器单元，由此，传感器单元在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围中 是可操作的，并且所述处理和控制单元也适用于基于图像信息部分以 及基于生成的摄像机图像信息构建所述目标的图像。

优选地，所述处理和控制单元适用于基于生成的摄像机图像信息 定义被检测的目标的部位并且控制传感器单元连续地扫描所述定义 的部位。由此，所述摄像机辅助传感器成像系统优选地还包括用于存 储信息的存储器，所述信息指示出目标的哪个部位已经被扫描，由此， 所述部位的定义基于所存储的信息。