CN101952739A - 毫米波(mmw)屏蔽入口系统、设备和方法 - Google Patents

Abstract

在此提供的是一种以毫米波为基础的屏蔽系统，其可以与有源传感器，无源传感器，或者与既包括有源传感器又包括无源传感器的双模一并操作。安装一个或更多的所述传感器，以致于可以沿着通过检测的目标区域的轴进行旋转，在该区域中，人或者是物体被确定位置以进行检测。从一个或更多的旋转的传感器处径向外安装反射器，以反射传感器和目标区域之间的MMW辐射。该系统可以用作入口屏蔽系统，以及可以包括具有壁和屋顶的结构，以便快速地将人屏蔽为隐藏的物体。可以通过各种算法来提供数据输出，其可以避免一些隐私问题。

Description

毫米波(MMW)屏蔽入口系统、设备和方法

技术领域

本发明涉及安全地使用屏蔽系统、设备和方法，更为确切的说，涉及毫米波屏蔽系统、设备和方法。

背景技术

在面对当今的执法界时，对于隐藏物体的检测是一个挑战，因此，需要更多的高度安全的环境下的金属探测器现在已经是成为必须的。所以，需要有可靠的技术来检测和识别隐藏在衣服之下的非金属的物体或者其他的危险物体。

截止2008年(来源：国土防卫安全研究公司)，以人为目标的屏蔽和暴露检测估计有80亿美元的市场。由研究部和市场部提供的最新报告估计对于单个人的屏蔽的费用在4到5美元之间。在美国，机场安检处预计的排队等候时间为超过20分钟。在高峰时段，排队等候的时间将会更长，等候的乘客所排成的队伍在机场内外逶迤。

非常清楚的是，在进入到安全区域之间用金属探测器对人进行检测对于防止某些物体的通过来说是非常低效的。鉴于目前的可以获得的检测工具，希望获得100％的成功几乎是一个不可能完成的任务。

附图说明

结合以下对应的附图所进行的详细描述，本发明的其他的方面、特征和优势将会越来越明显，这些附图包括：

附图1是无源毫米波的焦平面阵列的环境视图。

附图2是显示有源入口的片段环境视图。

附图3A-C描述的是本发明的一个可以效仿的实施方案的部件和数据输出。附图3A提供的是根据本发明的非限制性的实施例的入口屏蔽系统的入口屏蔽设备的透视图。

附图3B提供的是与附图3A中的入口屏蔽设备有关的远程计算站的透视图。

附图3C提供的是附图3B中的远程计算站的显示监视器上的数据输出的可以效仿的视图。

附图4是显示屏蔽入口系统的流程图。

附图5A提供的是本发明的入口屏蔽设备的部件的示意性视图，其包括旋转的有源传感器和旋转的无源传感器。

附图5B是在高处的显示360度的扫描方法的示意性描述。

附图5C提供的是本发明的入口屏蔽设备的部件的示意性视图，显示有旋转的有源传感器和旋转的无源传感器，以及也显示了第二传感器。

附图6是显示有源的毫米波的频率调制连续波(“FMCW”)传感器的方框图。

附图7是显示有源系统的数据收集装置的环境立体视图。

附图8是显示平行的屏蔽方法的环境立体视图。

具体实施方式

本发明将结合对应的附图进行更为详细的描述，其中揭示了本发明的各种不同的实施方案。然而，本发明可以通过各种不同的方法得以体现，因此，本发明并未将其结构限定在以下的实施方案中。而是，通过揭示的实施方案，本发明能够得到全面和完整的描述，并能够使本领域内的任何一名普通技术人员能够全面把握本发明的范围。类似的数字指代全部类似的部件。

现在将要描述的是一种以MMW为基础的屏蔽系统。系统具有两种主要的类型：无源的系统和有源的系统。无源系统只是观察和报告它们所检测到的位置环境中的任何事物。在RF光谱范围内，物质的表面会发射出不同数量的辐射，这取决于例如温度和发射率等参数。除此之外，在RF中，金属被强烈反射，这减少了金属表面的反射率，并允许其形成周围环境中的其他来源的反射，最为显著的例子就是天空。从人的屏蔽点的角度来说，无源传感器具有巨大的优势，既能够产生有价值的信息，而无需发出它们自己的任何信号。大部分这样的系统在最近几年得到不断的研发。正如附图1所示，这些系统通常在焦平面的阵列中采用一个或更多的传感器。毫米波(MMW)的焦平面的阵列的辐射计被用于许多应用中，例如，远程感应，以基于自然辐射的微波能量的检查结果形成图像。所述图像通过扫描一维或二维的天线反射器进行收集。焦平面的阵列有多种不同形式的改变，包括减少的相关尺寸(请参考，例如，附图1，其包括天线131，天线包括中心传感器阵列132和空间分离的次反射器133，其将来自凹面天线131的辐射集中到传感器阵列132上)的折叠镜(次反射器)，以及包括那些具有校正透镜的改变，以更好地将能量聚焦到传感器阵列中。操作焦平面阵列的技术的原理在现有技术中已经得到充分的描述。Herring等人(第6,144,031号美国专利)对红外线焦平面阵列的系统提出过教导。尽管系统是在红外线的频率下进行操作的，基本的原则同样适用于MMW的频率。

从另一方面说，有源系统通常是通过产生和发出已知的信号的方式来激励环境。这些信号传播到物体或者是负载的目标上，并与它们相互作用，然后将能量反射或者散射到传感器上。由于自产生的信号具有已知的特性，通常有可能使用信号处理来选取来自对抗的噪音源的非常微弱的发出的目标信号。附图2显示的是一种使用了有源的MMW屏蔽的典型的入口180。该系统由一个或更多的旋转发射器181组成，发射器位于入口的顶部，以及位于侧面上的一个或更多的接收器阵列181，以检测从屏蔽或者成像区域183返回的能量。屏蔽区域通常是一种圆柱形的区域，在该区域中被屏蔽的对象是站立的。该系统已经被成功地证明能够形成高分辨率的图像。所述系统的主要缺点在于与需要用于产生MMW图像的庞大的接收器阵列和开关网络有关的高额的花费。

现有的无源MMW焦平面照相机的主要问题在于它们有限的角度覆盖。将会需要多个照相机(至少3个)来从360度的方位上屏蔽目标。除此之外，除非系统是通过网络连接在一起的，有可能会在转换点上漏掉一些信息。

现有的有源入口可以传递高质量的图像，但是它们非常昂贵，而且由于操作人员需要浏览图像，因此仍然存在隐私的拖延问题。除此之外，每一个入口都要求至少两名操作人员，并且需要较多的时间对人进行扫描。

本发明限定的系统能够快速识别隐藏的物体，包括塑胶炸弹和其他类型的物体。在各种不同的实施方案中，本发明的设备可以包括，以及本发明的系统可以利用：仅仅是无源毫米波传感器(即，一个或更多)；仅仅是有源毫米波传感器(即，一个或更多)；或者是同时利用有源的毫米波传感器和无源的毫米波传感器(即，每一种传感器都可以是一个或更多)。后者是指“双模”。对应地，有源的、无缘的或者是双模的毫米波系统对人进行迅速的扫描，将反射信号发送到高速图像处理器中，以形成高分辨率的三维图像。在各种不同的实施方案中，成像技术可以在小于1秒的时间内产生图像。例如，不是限制，正如在Xytrans美国第7,002,511号专利中揭示的一种快速的具有内置频率捷变雷达，实时数字信号处理(DSP)功能，其能够形成充分调制率的包括多种频率的的波的形式，和用足够的技术能力监测引擎，以在小于1秒的时间内完成全360度的扫描，并提供预处理的压缩数据成像计算机，以产生快速的显示。

受托人已经研发出可以在本发明的各种不同的实施方案中使用的传感器和相关的技术。所述传感器和相关技术的实施例在美国第7,239,122，7,221,139，7,199,570，7,088,086以及7,034,516号专利中有所揭示。上述专利通过引证的方式将其教导并入本文，上述专利中的部分专利教导了设计合成的高级别，其可以获得本发明中的无源或者是双模的入口系统传感器。同样与本发明的某些实施方案相关的是传感器自身的电子(回路)设计的创新之处，与当前的技术相比，其可以用于提高数据收集能力。该技术在美国第7,250,747号以及7,135,848号专利中有所揭示。

同样地，在入口应用中，其在监测性能的改进方面，进一步激发无源的唯一入口方面是值得参考的。或者，通过在无源模式中描述费用较低的传感器的概念来弥补双模入口的额外费用方面是值得参考的。或者在入口设计的适应性方面是值得参考的，其通过激发对象周围的大型的固定的无源阵列而可以选择无需要求无源传感器进行旋转。

更为概括地说，本发明的设备和系统的实施方案可以在各种不同的公共领域内使用，例如，机场、旅馆、联合建筑、监狱、学校、运动赛事的场所、公共运输系统以及军事检查站，以将等候的时间减到最小。系统可以用于室内外的个别屏蔽，和准确查明隐藏物体的位置。

与通常使用的金属探测器相比，该隐藏物体的检测系统对于更大范围的潜在危险材料的类型(即，金属的和非金属的)来说是更为有效的，其集合了安全性，感应技术和图像识别能力。与金属探测器不同的是，其通过声音警报提供物体的大概位置，和沿着单机设备的侧面提供光线照明，这些成像技术提供了一种显示在计算机的监控器上的视觉表达，即表明隐藏物在主体上的直接位置。这是通过记录观察到的主体自身的收集到的数据和相关的物体在主体上的位置之间的差异来完成的，它们具有可以有检测引擎能够识别的不同的MMW信号。这些差异可以是辐射温度类型(无源)或者是反射能量的不同类型(有源)。在各种不同的实施方案中，系统将图标放置在正在播放的人的视频图像上，识别隐藏物体的位置。附图3显示的是入口屏蔽系统的系统概念。该系统使用有源的和/或无源的MMW传感器和X线断层摄影术的软件来实现检测和屏蔽功能。

本发明的入口屏蔽系统的可以效仿的实施方案的特征在附图3A-3C中有所显示。附图3A提供的入口屏蔽站300的透视图，其包括外部的壁结构301和屋顶结构302，其是本发明的入口屏蔽系统的组成部分。通道303为将被屏蔽的对象390提供入口和出口。当人在通道303的中心稳定保持一段固定的时间时，在中心扫描目标位置(请参考附图5B和附图7)，以及通过本文中描述的其中一种方法进行扫描，将可以收集到数据。可以将数据发送出去，例如，通过无线通信，即，RF传输，或者是可以选择本领域内所公知的传统的信号线缆进行传输，以进行显示和处理终端，在附图3B中的例子是一种计算站304。计算站304包括计算机的监视器306，和提供可以使用的MMW数据的处理结果的输出。显示器和处理终端，在本文中可以效仿的是计算站304，正如所示，是远程的，以为操作人员提供更大程度的安全性和隐私性。然而，在其他的实施方案中，显示器和处理终端对于入口屏蔽站300来说并不是远程的。

在所描述的实施方案的操作过程中，软件算法将数据转变为可以使用的输出，包括多个主体轮廓309，考虑到可能被认为是侵犯了正在被扫描的人的隐私，其并不显示清楚的图像。主体轮廓309的显示可以包括视图的辨别——正面、背面、右侧和左侧，正如附图3C所示。在各种不同的实施方案中，计算机的算法转化为图标数据，其指出存在被认为是危险的标准金属或者非金属物体，包括炸弹和其他类型的物体。附图3C显示的是，附图3A中的来自被扫描的物体390的屏蔽图像的实施例。第一图标310被显示为正面胸部区域，第二图标310被显示为在左臀部区域，指示来自对象390的多种危险。因此，基于这一屏蔽结果，需要采取适当安全措施。

该系统集合了最新的快速成像技术，其允许在1秒钟内获得固定对象的高分辨率的三维毫米波图像。有源系统的发射功率＜0.1毫瓦，并且不会对操作人员或者对象造成健康方面的危害。低功率的操作仍然足以穿过厚重的衣服或材料。小的系统尺寸允许该系统能够容易地运输和使用。

附图4显示的是，入口屏蔽系统的方框图。该入口屏蔽系统的主要部件是：有源的和/或无源的传感器(请参考附图5A)，入口屏蔽站的结构(请参考附图3A中的300)，反射器(请参考附图5A)，旋转平台(请参考附图5A)以及显示器和处理终端，例如在附图4中所描述的，可以简化为显示器的监视器420。正如附图5A所示，主传感器，其安装在入口的顶部的旋转平台上，从360度的角度上收集来自对象的数据。第二传感器可以放置在底部，以更好地检测对象隐藏在手臂或者鞋内的物体。传感器的数据在信号处理器的卡中进行处理，然后通过无线链接的方式(例如，802.11)发送到膝盖上或者是桌子上的计算机中(在各种不同的实施方案中，其可以是显示器和处理终端的一部分)，以便进一步的信号处理和显示，或者可以通过任何本领域所公知的硬线连接的电子回路进行发送。入口屏蔽站可以由光模侧面板构建，其可以容易地组装和拆卸。当在入口和监测终端之间使用无线连接(例如，802.11)时，不需要任何物理连接。

考虑到传感器相对于被屏蔽的对象之间的位置，由于有源传感器传输中的MMW阴影的作用，将会在主体上形成盲区。这种现象是不可避免的，但是可以通过360度扫描将其减到最小，这将从各种不同的方位方向上对对象进行解释说明。同样地，阴影可以被选择性地操作控制，通过将脚印放置在入口内以便与对象进行对准，并形成扫描期间的固定姿势，可以效仿的实施例是手臂以一定角度向外伸出。通过强化这样的约束，顶部传感器的区域可以是盲区，其可以有地板或者是平台级上的传感器进行补充，从下面扫描到盲区内。传感器被固定在位置上，以类似于顶部传感器的其他所有相关联的方式进行收集、捕获和解释数据。来自众多的可能同时激发的传感器的传感器数据的合成是在图像处理软件中进行的。附图5C提供了一种具有足够的传感器的系统的非限制性的实施例。

附图5A和附图5B显示了根据本发明的入口扫描方法、系统和设备的可以效仿的实施例的特征和可以操作的方面。附图5A显示的是本发明的入口屏蔽系统500的示意图，然而没有外壁和屋顶结构(请参考附图3A中的301和302)，描述的是有源传感器520和无源传感器530。毫米波从环形反射器540上反射，其可以安装在附图3A所示的外壁和屋顶结构上。将被扫描的人550显示为站在中心位置552上。在各种不同的实施方案中，标记，例如脚印554，可以在中心位置552中定位，以致每一个人550被指令将他的或者她的脚放置在所述标记上。这可以有助于更快地获得需要的扫描。同样地，在各种不同的实施方案中，每一个人都可能被指示伸开他的或她的手臂到特定的位置或者角度，和/或手持把手到每一边，以便根据本文描述的内容进行辅助屏蔽。

人们已经注意到在各种不同的实施方案中，有源传感器，例如，传感器520，可以包括单独的报警器或者用于传输信号的警报，而无缘传感器，例如，传感器530，可以包括多个报警器或者天线。同样地，在各种不同的实施方案中，可以提供不止一个有源的或者无源的传感器，以及在其他的各种不同的实施方案中，可以仅仅是一个或多个的有源传感器或者是一个或多个的无源传感器。

在本发明的特定的方法中，传感器520和530可以以给定的速度(即，通过同步马达)围绕轴525旋转(请参考附图5A中的箭头)，轴525也可以经过人550的位置，和经过一个或两个所述传感器，逐渐扫描视图的360度的范围，和组成成像区域。该区域的扫描是作为有限递增的系列的数据集，其可以向下观测到对象上，作为级线的系列，其可以以一定角度转移通过中心。沿着每一条线的扫描是通过附图5A中的箭头所示的传感器的角度位移来获得的。屏蔽区域的方位位置通过传感器组件的角度位置确定。垂直维度被“切入”到可以解析的物理范围的递增中，通过所使用的雷达波形(有缘的)，或者通过传感器阵列部件(无源的)直接空间存在。一种可以效仿的扫描方式显示在附图5B中。扫描器的操作开始于两个独立的组件的相互作用，扫描传感器(可以是一个或者两个有源传感器520和无源传感器530)和反射器540。

并非一种限制，附图5C中提供了根据本发明的入口屏蔽系统的实施方案中的实施例，作为第二传感器的特征包括第二MMW传感器574。第二传感器574沿着地板的水平面放置，以致提供适当的信号收集(无论是有源的传感器还是无源的传感器)范围，以致从手臂的下面收集数据，该数据不能通过有源传感器520检测，原因就在于人550的手臂形成了妨碍。传感器574也可以收集人550的鞋子中的物体的数据。顶部的有源传感器520和第二传感器574以相同的MMW频率带进行操作。一个传感器可以用作发射器和接收器，而第二传感器可以仅仅用作接收器。

正如上文中所提到的，扫描器可以以有源、无源或者是双模的配置方式进行操作。操作的无源模式取决于物体的自辐射能量(即，热量)或者反射/伴随的能量。正如在本文中所描述的，反射器540确定方位上的图像的分辨率，并且将辐射能量聚集到焦平面阵列的传感器上，以便仰角覆盖。在100GHz时，很容易获得＜1英寸的方位分辨率和被确定的反射器的尺寸。无源传感器将在下一部分中进行讨论。

对于附图5A中作为一种选择进行展示的操作的有源模式，有源传感器520以径点扫描的方式发送和接收MMW能量。发射器的部件(位于有源传感器520中，但没有详细显示)照亮了位于扫描区域中的物体。从视图区域中的物体上反射的能量被收集。再次回到有源的情况，反射器540的物理尺寸确定了方位的分辨率。与无源传感器530不同的是，其使用焦平面阵列来提高分辨率，有源传感器520使用范围的切面图。一种宽频带的FMCW波形被用于获得大约1英寸的分辨率。范围的信息从所获得的雷达信息中选取，这是通过同步锁定法和通过使用快速傅里叶转换(FFT)来转换数据来实现的。FFT处理的输出是被扫描信号的振幅，作为范围和扫描对象之间的函数。在高MMW频率的可以获得的带宽的结合，例如，60GHz，可以获得实时处理能力，快速成像处理计算，和一种紧凑轻微的频率的灵活的传感器提供所需的整套技术。这些能力允许在传统的雷达范围内应用到人的屏蔽应用中新建和采用FMCW雷达。可以获得的带宽和接近中心的扫描形成高分辨率的能力。在各种不同的实施方案中，有源传感器在60GHz下操作。该频带是被选出的，以避免与在80-100GHz下操作的无源传感器之间的相互干扰，和减少与邻近系统之间的干扰(在该频率下是高吸收损失的)。有源传感器将在下面的几个部分中进行详细的讨论。

无源入口将使用由Xytrans Inc.研发和拥有专利的W频带无源传感器的变量。所述无源传感器的实施例在本文中的受任人的专利中有所揭示(第7,250,747，7,239,122，7,221,141，7,221,139，7,199,570，7,135,848以及7,088,086号专利)，所述专利的教导通过引证并入本文。包装装置允许低成本地完成大量的通道。为了在非常小的空间内获得两排辐射计，通道堆叠在两侧。例如，32位阵列可以容易地安装在7×7英寸的单位中。该尺寸是一种非限制的实施例。

在各种不同的实施方案中，有源入口使用在MMW频率下操作的FMCW雷达传感器。与无源传感器相比，有源的雷达传感器具有许多显著的优势。这些优势包括较高的目标检测能力和较高的分辨率。

首先，我们需要建立成像系统的分辨率的基本关系。在向下的维度上的分辨率，Δr，是与信号的带宽B相关的，因此，Δr＝C/2B，其中B是RF带宽。

高的分辨率可以通过短周期的脉冲或者通过编码的宽的带宽信号获得，例如，线性的FM啁啾声信号，或者步进式的频率序列，和适当的脉冲压缩处理过程。

众所周知的是，有源雷达的角度分辨率的能力是通过其天线的带宽来确定的。因此，包括多种频率的雷达在交叉范围内的线性的分辨率的能力与在范围内的分辨率的能相比通常是非常弱的。有源雷达的交叉范围内的分辨率是由范围的乘积和带宽θ_B确定的。带宽是由孔径d确定的。在这种情况下，d主要与环形反射器相关。因此，交叉范围(方位)的分辨率，由方程式确定：

Δx＝Rθ_B＝Rλ/d

其中Δx表示可分辨的方位递增，R是范围与被传输的波形(传输到反射器上，然后到对象上)所截取的目标，λ是60GHz的波长，以及d是天线直径(一种环形天线)。

由于大部分情况下具有多个天线部件，有效的天线尺寸，因此，分辨率是由反射器的尺寸决定。在60GHz频率时，一种0.5m的反射器尺寸将提供小于1英寸的方位分辨率。

附图6显示的是，60GHz的雷达传感器的流程图，其可以用在有源扫描中。雷达传感器使用一种宽带(6GHz的带宽)FMCW波形，以获得大约1英寸的图像分辨率(因此，一般的60GHz初始频率实际上具有的范围在56到64GHz之间)。最大的雷达功率最好低于1毫瓦，其比电话功率小1000倍。并不是一种限制，在各种不同的实施方案中，传感器可以做得非常紧凑，例如，测量的尺寸仅仅是3×2×1英寸，在其他的实施方案中是4×6×1英寸。同样地，在各种不同的实施方案中，不应视为一种限制，数据可以通过无线802.11连接来传递到远程的显示器和处理终端上，例如，计算机上。

在各种不同的实施方案中，可以与本发明的实施方案一并使用的雷达传感器包括频率合成器，收发器，A/D转换，信号处理和无线接口。由传感器接收的雷达信号被数字化，并在单元中通过高速的现场可编程序的门阵列(FPGA)处理器进行处理。系统通过无线接口将范围和功率光谱信息提供给远程的计算机。高带宽的接口允许将功率光谱信息整合为可以以最大的传感器的通过量来接收。传感器命令和控制的信号也从计算机处通过无线接口发出到传感器上。同步脉冲被用于使传感器的操作和其他的外部设备，例如，天线扫描器或者显示器，之间的操作同步。

附图7提供的是根据本发明的实施方案的有源入口数据收集处理过程的示意性的实施例，可以包括附图6中描述的部件。有源的FMCW雷达传感器720，包括唯一的馈电喇叭722，其安装在的入口顶部的旋转平台760上，通常从下面贴系到入口的天花板结构上。可以选择的是，其可以贴系到工具内的现有结构性部件中，工具可以支持旋转的传感器的安装和操作。反射器，其可以是本领域内所熟知的任何一种天线反射器，可以是一种连续循环的反射器，其不需要旋转(请参考附图5A)，或者正如本文中所示的，本领域的任何一名普通技术人员所熟知的凹面天线的反射器754，然而，其通过底托臂756被贴系到旋转平台760上，并维持在相对于辐射传感器的馈电喇叭722的固定位置上。MMW信号(用虚线表示)从传感器720通过馈电喇叭722发射到天线的反射器754上，其将MMW能量758引导到将被扫描的对象790上。将被扫描的对象可以是人或者是物体观测区域内的相关的目标，在附图7中通常表示为物体观测区域750。附图7同样也描述了在弯曲状的动作中(请参考具有箭头的直线，偏离于反射器754)从有源传感器720发出的MMW辐射。反射能量中的一部分由反射器754收集并返回到传感器720上。因此，在附图6中有源传感器720的馈电喇叭722既具有传输(Tx)功能也具有接收(Rx)功能，这不是意味着对各种不同的实施方案的限制。这将提供用于形成沿着主体的(例如，人)表面的图像的数据，在检测过程中，其定位在物体观测区域750中。传感器的馈电喇叭722既执行Tx馈电喇叭的功能，也执行Rx馈电喇叭的功能。有源传感器可以与单独一个的喇叭一起工作，通过其完成传输和接收功能，或者与两个馈电喇叭一起工作，一个用于传输，第二个用于接收。

被馈电喇叭722(反馈到传感器720中)接收的能量被降频变换，数字化和处理用于形成三维图像。由于在全部扫描之后可以获得的方位和高度的信息，因此，可以形成被扫描的对象的完整的图像，受限于之前讨论的分辨率的限制。传感器的一个固定的位置提供了对象的片段的二维数据。然而，当在被扫描之后，数据是由代表二维空间中的每一“像素”的反射能量的值组成，以及来自三维空间中的多个透视图。从这一信息可知，现场视图的可以观察的三维图像可以通过重建的算法进一步发展。这些算法极大程度是基于拉冬变换(Radon transform)的数学方法，数据获得过程中的统计学知识和数据成像系统中的几何学知识。在X线断层摄影术中，过滤返回的投影算法及其转换是在当前用于形成三维图像的最有效的算法，来自连续收集到的二维数据的序列，是一个与使用X线断层摄影术算法的成像技术的各种不同类型有关联的很好理解的问题。算法可以适应于使用不同的激励数据集(即，来自MMW传感器)的人屏蔽问题。当与无源感应结合时，其对于相同的对象提供不同的表达，还有机会通过可以获得的不同的信息和将多种结果以增效的方式来提高检测过程的私密程度。尽管重建三维图像被用于检测被隐藏的物体，图标被帖在二维轮廓的顶部，以方便操作人员进行解释说明。人们已经注意到，在各种不同的实施方案中，仅仅需要提供有轻微凹陷的天线反射器用于在该系统中的毫米波的适当的传输。这对本领域的普通技术人员来说是众所周知的，并且容易被计算出来。

形成高分辨的图像仅仅是第一步。挑战在于从这些图像中的理想区域内选取有用的信息。确定目标是否属于被隐藏的物体的级别的问题取决于可以获得的信息的数量。自动的目标识别(ATR)算法接受来自特征空间的图案矢量，并确定所感应到的特征所属的级别。

x线断层摄影术的算法通常用于为人们(例如，医生)的解释提供高分辨率的图像，以致专家可以得出有关图像所隐藏的信息的值得信赖的结论，以及对应地做出下一步的计划。在人的屏蔽应用中，用于图像解释的方法也可以这样做。然而，由于操作人员通常不是MMW专家，因此，这将对系统可以适用到的所有应用的有用程度形成限制。可以替换的是，x线断层摄影术算法上的分层是图案识别的算法，另一方面也是来自生物测定学的成熟的最主要的绘图的训练，以支持对被发现的对象进行识别和提供关于这些对象的重要性的智能。真实的和虚拟的隐藏对象的信号可以收集和存储。类似的雷达问题是，代表不同的飞行器的雷达通过截面的大量的数据库的发展。对于人的屏蔽应用而言，至少有三个目标级别可以考虑：对象、暴露的和未知的。隐藏的对象级别可以通过一组信号进行描述。因此，成百的剖面可以从360度的全角度旋转中选取。三种可以效仿的算法既可以在单一的环境下，也可以在多透视的环境中执行。第一种算法是统计NaiveBayesian分类器。其将作出决定的问题简化为简单的特征概率的计算。该算法基于Bayes原理，并在给定的未知矢量的分类条件下计算较后的概率。第二种算法是用于分类的规则基础方法：K-Nearest Neighbors(K-NN)算法。规则包括由测量物体到训练组的部件之间的K距离并将其减到最小。最后一种算法包括人工神经网络(ANN)，其中包含在训练实施例中的信息被用于设定网络的内部参数。

根据本发明的各种不同的特征，包括频率的使用，与其他设定的路径距离相比，其并不未通过更长的距离，实施方案可以包括立即对多个人进行的平行屏蔽，而无需大量的结构用于将来自一个单位的波阻挡到达屏蔽上的邻近的单位。例如，可以使用使用本发明的次结合(即，传感器和环形的或者旋转的反射器)的多个相对封闭的空间屏蔽设备，而无需都具有附图3A所示的结构性部件(即，屋顶和壁结构)。附图8显示的是表现平行屏蔽的概念的示意性视图，其中多个屏蔽设备，例如，本文中所描述的设备(没有显示，在站立点811之上或之下定位的设备)，没有屋顶和壁的结构，该设备被排列在屏蔽区域807之内，其将非安全区域808分离为安全区域809。站立点811显示为位于地板上，以指示人890在被屏蔽时的站立位置。适合的绿光或者是类似的光线为每一个人890指示连续的屏蔽位置，之后，人可以移动到安全区域809。

在美国第7,135,848号专利中描述了一种更高级别的结合，其可以用在本发明的实施方a案的无源的传感器系统中。这可能进一步减少全部的费用和提供分辨率和设计的灵活性。对于可以效仿性而言，在某些实施方案中，专利中的通过引证并入本文的可以参考的技术教导可以提供仅仅是有源系统所适用的多种屏蔽和对象检测的应用。同样地，根据第二传感器(请参考附图5C中的相关讨论)，使用本发明的技术的无源传感器的阵列可以以固定的方式放置在入口结构中，以及来自相同位置的数据可以用于支持来自旋转的有源传感器的数据。

本文中的全部专利、专利应用、专利公布，以及本文所参考的其他的公布在此通过引证并入本申请，这是为了更加全面地描述与本发明有关的领域的技术状态，提供对于本领域内的普通技术人员来说是已知的技术，而且提供所述教导作为本文的参考。

尽管本发明的各种不同的实施方案已经在本文中得到显示和描述，显而易见的是，所提供的实施方案仅仅是起到可以效仿的目的。各种改变、修改和替换都可以实现，而不会脱离于本发明的范围。而且，当任何范围被理解为揭示的内容，本文的全部价值和全部的亚范围，包括范围之内的任何两个数字值之间的亚范围，包括端点值。对应地，本发明的要义仅仅受限于所附的权利要求的主旨和范围。

Claims (10)

1.一种毫米波(MMW)屏蔽系统，包括：

第一可旋转的MMW传感器，其安装在结构中并位于轴上，以致能围绕轴进行旋转，所述的轴沿着可由传感器进行扫描的物体观测区域延伸；

反射器，其远离物体观测区域定位并安装，以致将接收自物体观测区域的MMW辐射反射到传感器上；以及

显示器和处理终端，其适用于在围绕物体观测区域进行旋转的传感器的多个位置的数据收集的基础上，通过第一可旋转的MMW传感器接收源自MMW信号的数字数据，以及适用于对所述的数字数据进行处理，以提供物体观测区域的成像。

2.根据权利要求1的屏蔽系统，该系统被配置为使传感器围绕在物体观测区域中的被检查的主体进行360度的旋转，和被配置用于监测表明在衣服之下隐藏有物体的指示，包括但不限于被隐藏的武器。

3.根据权利要求1的MMW屏蔽系统，其中第一可旋转的MMW传感器包括有源传感器和反射器，其对由有源传感器发射的毫米波(MMWs)和从物体上反射的MMWs都进行反射。

4.根据权利要求3的MMW屏蔽系统，还包括第二可旋转的MMW无源传感器，其中显示器和处理终端适合于对来自第一和第二MMW传感器的数字化数据进行处理，以提供可以显示的成像数据。

5.根据权利要求1的MMW屏蔽系统，其中反射器被安装在结构中，以致能够沿着360度的路径与第一可旋转的MMW传感器一起旋转，有效地将来自物体的MMW辐射反射到传感器上。

6.一种用于屏蔽带有隐藏的武器的人的方法，该方法包括：

引导人沿着权利要求3中的MMW屏蔽系统的轴站立来作为将被扫描的物体；

使第一MMW传感器围绕轴旋转，以接收来自人周围的多个位置的MMWs；

处理所述的数字化MMW数据以形成三维成像；监测有任何隐藏物体的表示，并且将图标显示在主体轮廓上，将隐藏物体的位置精确定位在显示器上，以保护隐私。

7.根据权利要求6的方法，其中传感器是有源传感器，其将MMW发射到人上。

8.根据权利要求6的方法，其中有源传感器在MMW的频率范围内操作。

9.根据权利要求7的方法，其中MMW屏蔽系统还包括第二可旋转的MMW无源传感器，其接收的MMW的频率范围在80到100GHz之间。

10.根据权利要求6的方法，其中显示器和处理终端中的处理器使用X线断层摄影术算法提供成像，以及该成像是三维成像。

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