CN102265175A - 使用电磁高频辐射对物体成像的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及借助电磁高频辐射对物体(4)成像的设备，该设备包括用于电磁高频辐射的至少一个检测器(1)和用于产生焦点的至少一个成像设备(3a，b，c)。为了提供借助电磁高频辐射对物体成像的设备和方法，该设备和方法甚至能以高分辨率检测快速移动的物体(4)，根据本发明提出该设备具有用来改变光束方向的至少一个可控元件(2a，b，c)，该可控元件适配成使成像设备的焦点可移动。

Description

使用电磁高频辐射对物体成像的方法和设备

发明涉及借助电磁高频辐射对物体成像的设备，该设备包括用于电磁高频辐射的至少一个检测器和用于产生焦点的至少一个成像设备。

本发明还涉及借助电磁高频辐射对物体成像的方法，该方法包括步骤：通过成像设备将物体成像在至少一个检测器上，所述成像设备产生一焦点，并通过检测器检测该成像。

太赫频段(THz)是电磁谱中最后的“昏暗”频段之一，也就是说，迄今为止对于该频段获得辐射源和接收器非常困难。因此，该频段内的电磁辐射的应用之前限于接近科研的领域，例如无线电天文学或材料科学。在那方面，TZ频段提供优于电磁谱中其它频段的可观优势：

—许多不透光材料在THz频段下是透明的；

—THz辐射是非电离的并因此在生物医学领域被认为是安全的；

—给定旋转、平移或电子振动的分子激发在THz频段内具有谐振频率；

—THz辐射给予有关电荷载体动力学的信息的基本项目，由其是在纳米结构中，这在未来的光子和电子器件中扮演关键的角色；

—THz辐射相比于光频率表现出低的散射程度，并因此尤为适用于其中涉及例如灰尘形成增多的工业环境，以及

—如果考虑通信系统，则较高频率允许较大的传输带宽。

已作出尝试在某些时候使THz频段用于成像应用，由其在检查和检验人的安保技术中。

US No 5 859 609披露一种借助THz辐射对隐藏物品的全息近实时成像的设备。将垂直的直线式天线配置在圆形路径上移动以获得例如穿衣服人员之类的被遮盖对象的360°的圆柱扫描。数据以无焦点毫米波照射的形式出现，这种照射能到达例如穿衣服人员的遮盖物并能穿透例如衣服的遮盖物。毫米波照射必须被聚焦或数学重构，也就是说通过计算转化为可辨图像。

这种设备承受的不利因素在于，为了沿二维方向借助合成孔径产生三维物体的成像，一方面需要在第一方向具有大量源和检测器，且另外源和检测器的配置必须完全绕物体移动以使其也能沿垂直于成排的源和检测器的第二方向通过合成孔径形成图像。这一方面牵涉到由于需要大量源和检测器引起的高成本，而另一方面还牵涉到由于整个配置必须沿一个圆一次转过360°(例如用来记录一个完整的人)的相对长的测量时间。

相比现有技术，本发明的目的尤其提供一种借助电磁高频辐射对物体成像的设备和方法，它避免了至少一个前述缺陷。

根据本发明，该目的是通过借助电磁高频辐射对物体成像的设备达成的，该设备包括用于电磁高频辐射的至少一个检测器以及用于产生焦点的至少一个成像设备，该设备具有用于改变光束方向的至少一个可控元件，所述可控元件如此适配以使成像设备的焦点可移动。

在这方面，根据本申请的成像设备在一个实施例中可以是具有完全合成孔径的成像系统，该完全合成孔径不通过光学聚焦元件进行管理而是仅以数学方式也就是通过计算产生焦点。

在一优选实施例中，成像设备是成像光学系统，也就是说沿至少一个方向产生光学成像的折射或反射元件。沿至少一个方向通过光学系统使用电磁辐射的聚焦意味着所使用的检测器数目相比完全合成系统可至少沿一个方向大量减少，因为物体的逐块检测是通过在物体上移动成像光学系统的焦点来实现的。

根据本发明，在800MHz-10THz频段内——也就是在扩展的THz频段内——的电磁辐射被称为高频或THz辐射。优选地，用于成像的频率处于30GHz-1THz范围内并尤其优选地为大约100GHz。在这些频率下，各种材料的反射和透射特征产生很大的差异，这对例如监测人员起到一部分作用。例如火器或尖锐武器的表面的金属在该频段具有高反射程度，同时生物材质——例如佩带武器的人的皮肤表面——在该频段下具有突出的吸光窗。

在这个方面，改变光束方向的可控元件可作为整体既是移动检测器的机械配置又是成像设备，以使成像设备的焦点改变取向。

然而，优选实施例是其中改变光束方向的可控元件是光学元件的那些实施例，尤其是反射镜或透镜。在这个方面，在本发明的一个实施例中，用于改变光束方向的可控光学元件可以是成像光学系统的组成部分。

尽管根据本发明的设备可以无源系统形式出现，也就是说没有电磁辐射源，然而在一个实施例中，它具有用于电磁辐射的至少一个源，其中该源优选为在800MHz-10THz频段内的电磁高频辐射的源并尤其优选地在30GHz-1THz的频段内。

用于产生物体图像的传统成像设备，由于拟成像的物体的镜面特征，需要大的数值孔径来产生具有高分辨率的图像。然而，这种需求可通过快速移动以扫描物体的小型光学系统来满足，只是同时要忍受主要图像瑕疵。为了克服这个问题，本发明的一个实施例提供这种成像设备，尤其是成像光学系统被如此适配以使其形成多个相互空间隔离的光束路径，其焦点处于多个相互不同的位置，并且另外用于改变光束方向的可控元件如此适配以使相互隔离的光束路径的焦点可空间地移动。

以这种方式在区域上方的多个相互分离的位置扫描物体，其中各相互分离区域可用小孔径光学系统扫描，并稍后从多个扫描区域组合图像。在这个方面，物体各扫描区之间由焦点检测的区域优选是内插的。

在这方面尤为有利的是，如果一个实施例中空间分离的光束路径如此取向以使它们从不同的观察方向“观察”物体。换句话说，空间分离的光束路径在物体上的入射角包括彼此成大于0°的角(也为180°，就是说沿相互相对的关系)。换句话说，它们彼此不平行。

在本发明的另一实施例中，单纯采用具有正好一个源和一个检测器的设备。在这个方面，电磁辐射的多个发射元件的互连配置也被解释成源。根据本发明的检测器也可以是用于电磁辐射的多个接收器的互连配置。

根据本发明的具有正好一个源和一个检测器的设备配置，该设备配置具有多个相互空间分离的光束路径、其焦点处于多个相互不同位置，理想地在一个实施例中沿每个相互空间分离的光束路径具有至少一个相应的聚焦元件。

在这种配置的替代结构中，每个空间分离的光束路径相应地具有一个源和检测器，以使该配置具有相同数目的源和检测器。

作为一种替代实施例，可在一开始实现聚焦由源产生的高频辐射的每个光束路径的相应聚焦元件，该高频辐射随后被分割成多个相互空间分离的光束路径，例如通过分束器。

在本发明的一个实施例中，用于改变光束方向的可控元件是旋转门的门元件的表面，该表面对于拟检测的电磁高频辐射是反射性的。这一配置的优势在于，使通过旋转门进入大楼或大楼一部分的人们能被检测和检查而无需意识到这种情况。在一个方面，对于通过旋转门的门元件改变光束方向的元件，可诉诸于在任何情形下存在并被机械驱动的元件。在另一实施例中，旋转门的门元件的反射表面被机械地涂覆以提供所对使用的高频辐射的充足反射率。

在本发明的一个实施例中，可移动光学元件是具有多边形的本体，优选为三角形底表面，其至少一个侧面形成所使用的高频辐射的反射镜并可绕一轴旋转。这种配置允许快速扫描拟检测物体的表面区域，因为通过旋转运动获得偏转。

在本发明的一个实施例中，相互空间分离的光束路径全部具有在物体和检测器之间或源、物体和检测器之间的相互不同的光程长度，由此当对所有光束路径使用刚好一个源和一个检测器时，光束路径的各焦点的回射被时间编码。

作为替代或附加，在其中每个光束路径具有至少一个相应可移动光学元件的实施例中，如此适配光学元件以使在某一时间内的给定瞬间仅有一个可移动光学元件将电磁辐射发射至检测器。其一个实例是具有三个相互空间分离的光束路径的配置，其中在三个光束路径的每个光束路径中提供三角形横截面的相应旋转反射镜本体，其中每个反射镜本体的三个侧表面中的仅一个具有相应的反射特性，同时反射镜本体的另外两侧分别是吸光的。

如果在具有多个相互空间分离的光束路径的实施例中，提供至少一个可移动光学元件，优选地该反射镜本体如迄今为止描述的那样，在每个单独的光束路径内，并另外具有以低速移动的可移动光束偏转元件，例如旋转门的门元件的反射表面，则通过反射镜本体的快速移动，物体的均等的多个小表面部分被快速地扫描，同时第二光束偏转元件(也就是旋转门)的缓慢移动使物体的多个不同区域被连续扫描。

在本发明的优选实施例中，检测器具有至少两个接收器或像素，它们被配置成形成一排，其中设备具有控制装置或评价设备，它如此适配以使接收器可按如此方式工作：沿平行于该排的方向它们通过合成孔径形成成像，并且成像设备是成像光学系统，它如此适配以使其仅在基本垂直于排的平面内产生光学成像。

该设备表现为一种混合系统，其借助成像光学系统沿第一方向或维度产生传统光学成像，同时沿与第一方向或维度垂直的第二方向或维度提供合成孔径成像的优势。

被频繁地称为合成成像的合成孔径成像的原理是：通过移动天线的多个时间连续的记录或小孔径的移动物镜或另外通过多个小孔径的静止天线的多个时间连续记录来取代涉及大孔径的天线快照(snapshot)。

在该混合系统的一个实施例中，根据本发明的设备具有一个源，该源具有用于电磁高频辐射的至少第一和第二发射元件，这些发射元件与检测器的接收器一起以形成具有发射元件和接收机的一排的方式设置。在那种情形下，配置通过由发射元件发出的辐射来提供对物体的照射，在一个实施例中，通过相同的成像设备和特别是相同的成像光学系统，它们用来将辐射成像在接收器上。

在那方面，根据本发明的混合系统不局限于两个发射元件或接收器，而是在一些实施例中具有两个以上的发射元件和/或接收器。

根据本申请，术语“排”用来表示发射元件和/或接收器的配置，其中发射元件和/或接收器沿一直线布置。这意味着发射元件和/或接收器的配置沿一个方向比沿与之垂直的方向占更大的广度。然而，根据本发明的排不排除排的每个列具有一个以上发射元件或接收器的可能性。这也意味着，例如2×4或4×20个发射元件或接收机的配置可视为排，只要该配置沿一个方向比沿与之垂直的方向占更大的广度。

当本发明的描述涉及成像光学系统如此适配以使仅在基本垂直于排的平面内形成光学图像时，这意味着例如以平行关系入射到成像光学系统上的光束仅在垂直于排的平面内偏转，由此聚焦在成像光学系统后面的直线上。

在本发明的一个实施例中，成像光学系统具有圆柱形光学系统。该圆柱形光学系统在理想意义中是像散的，也就是说它们仅在垂直于其圆柱轴的平面内产生光学成像。这种圆柱形光学系统因此尤为适用于根据本发明的设备，因为当它们的圆柱轴基本平行于发射元件和/或接收器的排延伸时，它们在垂直于排的平面内产生光学成像，同时它们在平行于其圆柱轴的方向不具有任何成像效果。

根据本发明的术语“圆柱光学系统”用来表示其折射界面或反射表面是由圆柱的外缘表面或中空圆柱的内缘表面或其表面段构成的光学系统。这种圆柱光学系统的主体优选地包括直圆柱体，其外缘表面或内缘表面垂直于底面，其中底面或内侧横截面积优选地由圆或椭圆形成。具有抛物线状或双曲线状表面的光学系统也包含在本发明意义的圆柱光学系统中，只要它们是像散的。

在一个实施例中，发射元件和/或接收器的排被配置在中空圆柱光学系统的第一焦点上。如果在本发明的一个实施例中，中空圆柱光学系统具有限定本体的反射内缘表面的结构的椭圆内侧横截面积，则圆柱光学系统具有两个焦点。

如果发射元件和/或接收器的圆柱排配置在第一焦点以使发射元件和/或接收器指向中空圆柱光学系统的反射表面，则由辐射源发出的电磁辐射通过椭圆镜聚焦到物体上的(聚焦)线上。尽管沿垂直于排配置的方向的成像设备的分辨率是通过其本身的成像效果达成的，然而合成孔径是沿平行于排的方向计算的，并且该合成孔径用于沿该方向的图像形成。

作为所描述的椭圆或抛物线状凹镜的一种选择，在本发明的一些实施例中，成像光学系统也可由圆柱式望远镜构成，例如圆柱式卡塞格伦望远镜、牛顿望远镜、施密特望远镜或其组合形式。

为了能够沿垂直于排的方向产生图像，本发明的一个实施例提供该圆柱光学系统可绕平行于圆柱轴的轴线枢转，即同时平行于发射元件和/或接收器的排。如此，可沿垂直于排的方向扫描或光栅化一物体。根据本发明，圆柱光学系统则同时代表改变光束方向的可控元件。

在本发明的又一实施例中，用于电磁高频辐射的第一发射元件被适配成发出第一唯一可识别的电磁信号，而用于电磁高频辐射的第二发射元件被适配成发出第二唯一可识别的电磁信号，并且两个接收器如此适配以使每个接收器基本同时和可区别地接收第一和第二信号。

在本发明的一个实施例中，由各发射元件射出的电磁信号借助发射信号的频率被唯一地编码，也就是说，它们通过各自的频率彼此区别。由于在实施例中不存在关于各自发射的电磁信号包括相同频率的两个发射元件，因此由接收器接收的每个信号可唯一地关联于单个发射元件。

由于每个接收器同时接收第一信号和第二信号，因此沿发射元件和/或接收器的排方向的大孔径可在短时间内自接收的信号合成并可计算出具有高级分辨率的排形式图像。

根据该实施例，电磁信号的频率的参照用来指示其载波频率，而不是例如其调制频率。

替代地，所描述的由各发射元件发出的电磁信号的频率编码的唯一识别性也可通过具有相同载波频率的唯一信道编码来实现，如移动式无线电和通信领域内所熟知的那样。

在本发明的又一实施例中，第一和第二接收器以锁相关系耦合在一起，不管辐射源和接收器是否以锁相关系耦合。电磁信号的检测可以干涉测量方式来实现，其中考虑各接收器之间的电磁信号中的相位差的干涉测量算法用于图像成形。

另外，在一个实施例中，第一和第二接收器相位耦合于辐射源。

在这个方面，根据本发明的设备尤为适用于电磁连续波信号(CW信号)的发送和接收。在一个实施例中，发射的电磁连续波信号的频率可在测量时间内保持恒定。替代地，可在测量时间内改变信号的频率，只要该时间内没有一瞬间两个信号涉及同一频率或相同的唯一可识别签名以允许由接收器接收的各信号在整个测量时间内唯一关联于相应的发射元件。

在一个实施例中，第一和第二信号的发射也是基本同时实现的。虽然信号是同时发射的，但由于通过各发射元件发出的电磁信号的唯一可识别性，它们能唯一地关联于发射元件。

沿成排形式的发射元件和/或接收器的配置的方向计算成排形式图像是通过通常用于具有合成孔径的成像过程并用于干涉测量雷达成像或干涉测量射电天文学的算法实现的。在这种情形下，在一个实施例中，使用合成成像的原理来处理单个发射元件的由至少两个接收器同时接收的信号，以提供具有大合成孔径的单虚拟天线的第一合成图像。在这种情形下，合成图像的产生同时受由其它发射元件发出的所有额外信号的作用。

相应的成像算法已知例如来自Mehrdad Soumekh所著的书籍“FourierArray Imaging(傅立叶阵列成像)”Prentice Hall，PTR，版本：1994年1月，ISBN-10：0130637696，其内容涉及成像的算法全部援引包含于此。本文描述为用于产生物体图像的合成孔径成像的过程在文献的另一处被称为全息成像或干涉成像。

如前所述的实施例具有第一和第二发射元件，其中第一发射元件适配成发出处于第一频率的第一电磁信号，而第二发射元件适配成发出处于第二频率的第二电磁信号，其中第一和第二频率彼此不同，而至少两个接收器如此适配以使其每一个基本同时地接收第一和第二信号则记载在德国专利申请DE 10 2007045 103.4中。尤其，至少一个第一和第二发射元件和至少两个接收器的配置可从前面指出的公开说明书的阐述中找到，特别是在权利要求书中。在这个方面，DE 10 2007 045 103.4的公开参照其全部公开内容援引包含于此。

前述目的中的至少一个是通过借助电磁高频辐射对物体成像的方法达成的，该方法包括以下步骤：通过优选为成像光学系统的成像设备将物体成像在至少一个检测器上，所述成像设备形成一焦点；通过检测器检测成像并控制改变光束方向的元件以使成像设备的焦点位置在物体上空间地移动。

另外，在一个实施例中，根据本发明的方法包括以下步骤：通过多个相互空间分离的光束路径对物体成像，光束路径的焦点处于多个彼此不同的位置；并控制改变光束方向的元件，以使相互分离的光束路径的焦点空间地移动。

本发明的其它优势、特征和可能用途将从下面对实施例的描述和附图中清楚显现。

图1示出根据本发明用于对物体成像的设备的第一实施例；以及

图2示出根据本发明用于对物体成像的设备的又一实施例。

图1所示的实施例涉及所谓的有源系统，也就是说该系统具有用高频辐射照射拟检测的物体的照射配置，该高频辐射然后通过与源设置在同一机壳1内的检测器检测出。

源和检测器的配置1具有多个发射元件和接收器，发射元件形成源而接收器形成检测器。排状配置具有以不规则顺序以相互并列关系设置的发射元件和接收器。在所示实施例中，每个排具有五个发射元件和接收器。这给予各发射元件和接收器的发射和接收位置间的多重间距。因此在k空间的良好覆盖性——其中k是反相波矢量——已沿一个方向通过少量发射元件和接收器而达成，也就是说沿相互并列关系的方向。

在所示实施例中的发射元件和接收器的排形式阵列被设置在三个椭圆形凹圆柱镜(hollow-cylinder mirror)3a、3b、3c的第一聚焦线内或焦点内。在图1的成像设备的示意性平面图中，发射元件和接收器的排的结构垂直于薄片的平面。沿这个方向，也就是说沿平行于排的方向，反射镜3a-3c不是弯曲的，因此在垂直于排的平面内只提供像散成像，也就是说在平行于图1视图的纸面的平面内，类似于圆柱透镜的情形。

在作为一种替代方案并且在这里未示出的另一实施例中，凹圆柱镜3a-3c可由相应圆柱透镜来替代，其中物体应当设置为从源-检测器配置1观察来看处于透镜后侧。

聚焦反射镜3a-3c以它们分别近似地将源的总功率的三分之一分成三个相互空间分离的光束路径的方式设置在源-检测器配置1的发射楔。除设置在源-检测器配置1中的发射元件和接收器的排上的第一焦点外，聚焦反射镜3a-3c分别产生第二焦点或聚焦线8a-8c，第二焦点或聚焦线8a-8c如此配置以使其落在拟成像的物体4上。

三个相互空间分离的光束路径各自从不同的观察方向观察物体4。

在所示实施例中，如此选择三个分离的光束路径以使它们各自具有相互不同的光程长度。如此，由物体反射的这三个信号分量可借助其穿越时延来区分，也就是它们以时间分离关系入射到源-检测器配置的接收器上。

物体的全部三个部分可因此用源-检测器配置中的相同接收器来检测，而不会引起各部分信息的混合。

可移动反射镜元件2a-2c配置在三条光束路径中的每条路径中。反射镜元件2a-2c使焦点或聚焦线8a-8c能彼此独立地在物体上移动并使物体能在其一部分上被相应地扫描。在设备的操作中，对通过聚焦线8a-8c扫描的每个物体部分产生相应的图像。聚焦线8a-8c之间的区域则基于不同标准被插值，如此获得整个物体4的图像。

其上聚焦线8a-8c通过的物体4表面的各个部分图像在这种情形下表示在图1的视图中平行于纸面的平面内的“真实”光学图像的组合，也就是由相应聚焦元件3a-3c物理地产生的图像以及沿与之垂直的方向利用合成孔径的图像(即同样垂直于图1的视图中的纸面)。

合成孔径成像借助适当的算法实现，这些算法允许评价测得的信号振幅和相位，也就是平行于排的方向的合成聚焦。如果穿越时间信息——也就是有关相位的信息——可用，则也可实现有关物体4离源-检测器配置1的间距的信息的重构。

由于事实上合成成像是借助包含仅沿一个维度的发射元件和接收器的成排形式的源-检测器配置1来实现的，因此对于发射元件和接收器的数目和对于物体4在物体平面内的成像表面的重构所用到的计算能力的需求相比完全合成系统显著降低。另外，这种配置的信噪比相比完全合成系统显著提高，所述完全合成系统沿两个空间方向的合成孔径进行计算，因为信号的标记增益由于通过凹镜3a-3c成像而至少沿一个维度获得。

相比纯粹的光学系统，也就是沿二维成像的光学系统，用来对相应物体部分成像的反射镜3a-3c具有显著更大的数值孔径并与更高程度的分辨率关联。在这种情形下，由于反射镜3a-3c的小空间尺寸，发现其图像缺陷显著小于当借助单光学系统对整个物体成像时的图像缺陷，所述单光学系统具有可比拟于反射镜3a-3c的数值孔径并用来扫描整个物体4。

尽管在具有如图1所示结构的系统中，必须对物体4上聚焦线8a-8c越过物体表面的区域之间的相对较大区域进行插值，然而图2所示的替代实施例使其能够越过拟检测的物体的较大区域。在这种情形下，与图1的配置相似的元件在图2中用相同附图标记表示。

在三条光束路径中的每条路径中，除了图1中的快速旋转反射镜配置2a-2c外，在图2的这三条光束路径中还具有其它共同的反射性移动元件，即旋转门10的门部件6。

这种配置可例如用于当有人通过该旋转门进入大楼时检查这个人。在聚焦线8a-8c由于快速转动反射镜元件2a-2c而快速越过物体4的同时，聚焦线8a-8c在其上越过的区域由旋转门10连续改变。相比反射元件2a-2c以较低转速旋转的旋转门10的门元件6的反射表面9a-9c连续改变各光束路径的观察方向。如此，能减小聚焦线8a-8c在其上越过的区域之间要插值的物体4表面的各个区域。

图1和图2所示的反射元件2a-2c包括三角形底表面的圆柱本体，由此它们具有三边表面。反射镜本体2a-2c绕转轴旋转，由此反射表面旋转通过相应的光束路径。对于聚焦线8a-8c经过其上的每个区域的高扫描速率可通过元件2a-2c的纯旋转运动来实现。在所示实施例中，每个三角形反射镜本体2a-2c的仅一个相应侧表面11a-11c对于所使用的高频辐射是反射性的，而其它两个侧表面对于高频辐射是吸收性的。如此可确保仅一个相应光束路径是活动的(为简化附图而不像图1和图2所示那样)，也就是说对于电磁辐射来说是透明的。如此可以作出三个不同物体部分的信号之间的额外区别。

因为原始公开而指出本领域内技术人员可从本说明书、附图和权利要求书中看出的所有特征，因此即使仅结合某些其它特征以特定术语描述，它们也能既单独或以组合方式与本文披露的其它一些特征或一组特征组合，只要没有明确排除或者技术方面使这些组合变得不可能或无意义。为了描述的简洁性和可读性，此处省略全部可想像的特征组合的广泛的显而易见的表示。

尽管在附图和前面的说明书中已详细阐述和描述了本发明，然而该阐述和描述仅为示例性的并且不认为是对如权利要求书所定义的保护范围的限制。本发明不限于所披露的实施例。

所披露实施例的修改对本领域内技术人员从附图、说明书和所附权利要求书看来是显而易见的。在权利要求中，“具有”一词不排除其他要素或者步骤，并且不定冠词“一个”不排除复数形式。唯一的事实是某些特征在不同权利要求书中作出要求并不排除其组合形式。权利要求书的引用不认为是对保护范围的限定。

Claims (11)

1.一种借助电磁高频辐射对物体成像的设备，包括：

用于电磁高频辐射的至少一个检测器；以及

用于产生聚焦的至少一个成像设备；

其特征在于，所述设备具有用来改变光束方向的至少一个可控元件，所述元件如此适配以使成像设备的焦点可移动。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述成像设备如此适配以使其形成多个相互空间分离的光束路径，所述光束路径的焦点位于多个相互不同的位置，并且所述改变光束方向的可控元件如此适配以使相互分离的光束路径的焦点可在空间上移动。

3.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述改变光束方向的可控元件是旋转门的门部件的表面，所述表面对于拟检测的电磁高频辐射是反射性的。

4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述改变光束方向的可控元件是可移动光学元件，优选地是可旋转或可枢转的反射镜。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述可移动光学元件是具有多边形的本体，优选为三角形底表面，其至少一个侧表面形成所使用的高频辐射的反射镜并绕一轴旋转。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，具有多边形底表面的本体的至少一个侧表面对所使用的高频辐射具有材料吸收性。

7.如权利要求4-6中任何一项所述的设备，其特征在于，每个空间分离的光束路径具有至少一个可移动光学元件。

8.如权利要求2-7中任何一项所述的设备，其特征在于，所述每个空间分离的光束路径具有在所述检测器和焦点之间的光程长度，其中所述光程长度都是彼此不同的。

9.如权利要求2-8中任何一项所述的设备，其特征在于，每个空间分离的光束路径具有至少一个聚焦元件。

10.一种借助电磁高频辐射对物体成像的方法，包括以下步骤：

通过产生焦点的成像设备将物体成像在至少一个检测器上；

通过所述检测器检测成像；以及

控制改变光束方向的元件以使所述成像设备的焦点的位置在物体上空间地移动。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过多个相互空间分离的光束路径对物体成像，所述光束路径的焦点位于多个相互不同的位置；以及

控制改变光束方向的元件以使相互分离的光束路径的多个焦点在所述物体上空间地移动。

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