CN103885089A - 用于生成图像的方法及手提式筛分装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于生成图像的方法及手提式筛分装置，该方法包括：通过手提式筛分装置从第一位置拍摄目标的第一有源雷达图像；通过手提式筛分装置从第二位置拍摄目标的第二有源雷达图像；以及，基于第一有源雷达图像和第二有源雷达图像生成第三图像。

Description

用于生成图像的方法及手提式筛分装置

技术领域

本公开涉及一种用于生成图像的方法以及手提式筛分装置。

背景技术

本文中提供的“背景技术”描述通常是为了显示本公开的背景。在此背景技术部分中描述的程度，目前提名的发明者的工作，以及在归档时可能不另外有资格作为现有技术的说明书的方面，既不明确地又不含蓄地被承认为针对本发明的现有技术。

各种传统系统对于通过显著不透明材料获得图像是有用的。例如，已经利用X射线系统获得目标的图像，该目标通过明显不透明的材料躲避肉眼检查（例如，解剖结构或者在行李箱内的目标）。然而，X射线系统有许多缺点。举例来说，此种系统可能是昂贵的并且体积大的，并且可能使用可对人类造成健康危害的电离辐射。此外，X射线系统通常检测已经通过目标样本发送的波束，因此需要接近目标的两侧。进而，超声波图像系统需要变换器与所关注的“隐藏的”目标之间的连续的、高质量的声波传输路径的存在。然而，在很多情况下，此种声波传输路径是不可用的并且根据介质分辨率会非常粗糙。

为了确保筛分应用，最近已经开发毫米波成像系统。在有源雷达系统中，对于检测目标，毫米波具有特定用途，即通过发射在毫米波长范围内的电磁波并且检测反射或散射的电磁波。

基于毫米波成像系统，有必要进一步改善手提式筛分装置的可用性。

发明内容

提供一种用于生成图像的方法，包括：通过手提式筛分（screening，筛选）装置从第一位置拍摄目标的第一有源雷达图像；通过手提式筛分装置从第二位置拍摄目标的第二有源雷达图像；以及，基于第一有源雷达图像和第二有源雷达图像生成第三图像。

进一步，提供一种手提式筛分装置包括：有源雷达扫描单元，拍摄具有目标的第一视场的第一有源雷达图像，并且拍摄具有目标的第二视场的第二有源雷达图像；以及，处理器，被配置为基于第一有源雷达图像和第二有源雷达图像生成第三图像。

通过总体介绍的方式提供上述段落，而非旨在限制所附权利要求的范围。通过参考以下连同附图的详细说明将会更好的理解所述实施方式及其进一步的优点。附图的元件不必相对于彼此按比例绘制。

附图说明

由于参考以下详细说明结合附图考虑，本公开变得更好理解，进而将容易获得对本公开的更完整的理解及其许多附带的优势。

图1示意性地示出根据本发明的实施方式的方法步骤。

图2示意性地示出根据本发明的实施方式的手提式筛分装置的立体图。

图3示意性地示出根据本发明的实施方式的手提式筛分装置的框图。

图4示意性地示出根据本发明的实施方式从两次有源雷达扫描生成图像。

图5示意性地示出根据本发明的实施方式的用于指示扫描方向的直观指示的使用。

图6a至6e示出根据本发明的另一实施方式的可能的不同的示例性直观指示。

具体实施方式

现参考附图，其中，贯穿几个示图的相似的参考标号表示相同或者对应的部分，图1描述根据本发明的实施方式的用于生成图像的方法。

在步骤S100中，利用手提式筛分装置拍摄具有第一视场的第一有源雷达图像。

本说明书通篇使用的术语“手提式”可以被理解为描述可以被携带（即，可移动的）并由一只或两只手操作的装置，并且优选该装置具有小于3kg的重量。“手提式”装置应当近似具有如同由一个人使用一只手或者两只手正常操作和/或携带的目标的几何尺寸（高度、宽度、长度）和重量。此种目标的实例是书、智能手机、移动电话、电子阅读器、平板电脑、笔记本式计算机、静止照相机、摄影机、望远镜等。然而，应该理解，装置本身可能适于被手提，但是在特定的应用中其被安装到三脚架上，或者当预见到装置的固定使用时该装置被固定到支架上。

例如，有源雷达扫描可以通过有源毫米波传感器或者雷达扫描传感器来进行。通过发射从雷达源（例如：手提式筛分装置或有源雷达扫描元件）到目标在延伸的毫米波长范围内的电磁波并检测从目标所反射或散射的电磁波生成有源雷达扫描。之前，“检测”可以包括俘获由天线（多条天线）所散射的电磁波和射频电子，随后进行模数转换和数字处理及分析。毫米波长区域辐射的频率被认为是在10GHz至500GHz之内。

本说明书通篇使用的术语“图像”包括可以由估计所反射或者散射的电磁波而得来的任何信息（反射率、深度、形状、轮廓、偏振散射、极化改变等）。

为了获取一维或者二维图像，雷达源的位置（以及用于所反射或者散射的电磁波的获取单元的位置）应该相对于目标的位置而移动。例如，可以移动雷达源以改变其位置。例如，还可以通过移动反射器、光栅或一些电子波束形成装置来改变雷达电磁波的发射方向。

然后，在步骤S102中，拍摄具有第二视场的第二有源雷达图像。通常，可通过改变雷达源的位置生成第二视场。与用于拍摄第一有源雷达图像的位置相比，该位置可离目标更近或更远，更低或更高，或者可以位于较其更靠左侧或右侧，或者是任何组合。因为目标反射率和可见性通常取决于至目标的入射照明角，第二有源雷达图像将不同于第一有源雷达图像。与其他视场相比，具体场景的一些区域可以在一个视场中具有更好的可见性/对比度。

由于在图1中仅通过一排圆点示意性地描述，因此可包含用于以另一视场拍摄另一有源雷达图像的进一步的步骤。

在步骤S104中，基于第一有源雷达图像和第二有源雷达图像生成第三图像。图像生成方法结合多视场（FoV）图像以避免不规则的雷达图像。如上所述，如果拍摄另外的有源雷达图像，根据如同结合第一和第二有源雷达图像的相应的规则，当然可以基于第一、第二和另外的有源雷达图像生成第三图像。

图2描绘了立体图并且在图3中描绘了手提式筛分装置200的示意性框图。

手提式筛分装置200包括适配成发射雷达信号并接收所反射的雷达信号的有源雷达扫描单元302，该雷达信号可能以圆锥形状210发射。因此，该有源雷达扫描单元被适配成拍摄具有目标的第一视场的第一有源雷达图像并拍摄具有目标的第二视场的第二有源雷达图像。包括在手提式筛分装置200中的处理器310控制有源雷达扫描单元302并被配置为基于第一有源雷达图像和第二有源雷达图像生成第三图像。

手提式筛分装置200可以进一步包括显示第三图像的显示器230。

设置有把手250，使得用户可以用一只手拿住手提式筛分装置200并且可以轻易地操作手提式筛分装置200。

也可能显示器230显示第一有源雷达图像和/或第二有源雷达图像。显示第一有源雷达图像和/或第二有源雷达图像之前，可以例如通过计算和显示轮廓、像形图、形状等执行进一步的图像处理。

为了检测手提式筛分装置200的不同位置，对于一个、两个或三个轴和/或用于检测旋转运动的位置传感器320整合诸如加速计、转动传感器、回转器、距离雷达传感器、惯性传感器等。

在图4中，通过参考安全性应用示例性说明该方法。为了检测诸如手枪、枪、刀子等武器的危险装置或者诸如带有液体的瓶子的具有特征形状的其他装置，使用手提式筛分装置200。当然，该方法同样地可以应用于搜索可以被隐藏的其他装置。

手提式筛分装置200拍摄目标（例如：人310）的图像。目标可以包括穿着衣服的人类、手提箱或盒子或者可用于隐藏在上文中所述的装置的任何其他目标。然而，应当理解，该装置可以是由于安全性而被搜索，同样也可能的是由于其他原因而被识别，例如，欢宴的组织者搜索液体的瓶子，由于想要销售他自己的产品，因此他禁止将这种瓶子带进欢宴中。

在第一位置x1中，手提式筛分装置200拍摄具有第一视场420的第一有源雷达图像410。在第二位置x2中，手提式筛分装置200拍摄具有第二视场440的第二有源雷达图像430。示例性地，人310在其衣服下隐藏枪450。例如，在第一位置x1，第一视场420导致第一有源雷达图像410描绘枪的枪口452，然而，第二视场440导致第二有源雷达图像430仅描绘枪的把手454。

对于观察者，可能难以从两个分开的图像410、430中的一个图像检测到完整的枪450。因此，基于第一有源雷达图像410和第二有源雷达图像430生成第三图像460。在第三图像460中，枪450的图像465是完整的，因此，可以容易地检测到枪450并可以引发警报。

可使用手提式筛分装置200的位置检测器320以区分第一位置x1和第二位置x2。通过处理器310使用位置x1及x2或者至少第一位置x1和第二位置x2之间的距离以将第一有源雷达图像410与第二有源雷达图像430结合。例如，通过在已知的位置，已知的雷达圆锥210和可能的隐藏目标的材料的反射率特性，可以确定期望的视场。处理器能够分析第一有源雷达图像410和第二有源雷达图像430以抽取图像的特征并使用该特征以生成结合的图像。

例如，可以使用在每个扫描位置x1、x2拍摄的光学图像并通过软件算法将它们缝合或结合，此后，使用位置参量（由位置传感器提供）以通过另一软件算法将雷达图像缝合或结合一起以显示/呈现给操作者。

当然，可以从多于两个的位置拍摄具有多于两个视场的多于两个的有源雷达图像，并将那些图像结合成为第三图像。

在图5中，描绘图像510，其可能对应示出了枪的枪口452的第一有源雷达图像410和诸如示出了扫描方向以向手提式筛分装置200的用户指示方向的箭头500的直观指示，该方向是应移动手提式筛分装置以到达应拍摄第二有源雷达图像的第二位置x2的方向。

如图6a所描绘的，箭头可用于指示进一步信息，例如：至下一位置的距离（“细箭头500”可意指远，“粗箭头600”可意指近，或者反之亦然）；或者如图6b中所描绘的，箭头的长度可以指示所推荐的手提式筛分装置的移动的速度（“短箭头500”可意指“慢”，“长箭头610”可意指“快”，或者反之亦然）。当然，箭头的粗细可用于指示速度，而箭头的长度可用于指示距离。

也可给予用户进一步的信息，例如：箭头620可以“摇动”或“晃动”的方式示出（图6c中所描绘）以给予用户该指示：手提式筛分装置被过分晃动使得在进行扫描时图像可能不够好或者由于第一或第二有源雷达图像的质量不够而可能难以生成第三图像。

如图6d所描绘的，可能的其他指示可包括分成三个区域632、636、634的横条630，其中，第一区域632可指示至目标的距离，该距离太远而不能获得良好的有源雷达图像；第二区域634表示至目标的距离太近而不能获得良好的有源雷达图像；然而，第三区域636指示获得优质的有源雷达图像的最佳区域。手提式筛分装置200的实际位置通过箭头638和可选地通过线640指示。

用于直观指示的另一实施方式在图6e中描绘出，其中，横条650包括移动横条652，其中，移动方向以箭头654描绘出。

然而，也可能是直观指示的另一实施方式。处理器310评估来自位置传感器320的信号以生成将用户引导至手提式筛分装置200的正确扫描移动上的适当的直观指示以获得使得隐藏的目标易于识别的优质的第三图像460。

显然的，根据以上教导，本发明可有多个修改和变化。因此，应当理解，在所附权利要求的范围内，可以以与本文中所具体描述的不同的方式实践本发明。

Claims (11)

1.一种用于生成图像的方法，包括：

通过手提式筛分装置从第一位置拍摄目标的第一有源雷达图像；

通过所述手提式筛分装置从第二位置拍摄所述目标的第二有源雷达图像；以及

基于所述第一有源雷达图像和所述第二有源雷达图像生成第三图像。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过所述手提式筛分装置从至少一个另外的位置拍摄至少一个另外的有源雷达图像，其中，基于所述第一有源雷达图像、所述第二有源雷达图像和所述至少一个另外的有源雷达图像生成所述第三图像。

3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，进一步包括：

将所述第三图像显示在显示器上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，进一步包括：

生成用于指示应当拍摄一序列图像的方向的直观指示；

将所述直观指示显示在显示器上。

5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：

确定在所述方向上的距离，所述距离代表所述序列的第一图像与最后一个图像之间的距离；

基于所确定的所述距离调整所述直观指示。

6.手提式筛分装置，包括：

有源雷达扫描单元，拍摄具有目标的第一视场的第一有源雷达图像，并拍摄具有所述目标的第二视场的第二有源雷达图像；以及

处理器，被配置为基于所述第一有源雷达图像和所述第二有源雷达图像生成第三图像。

7.根据权利要求6所述的手提式筛分装置，其中，所述有源雷达扫描单元进一步被配置为拍摄具有所述目标的至少一个另外的视场的至少一个另外的有源雷达图像，并且所述处理器进一步被配置为基于所述第一有源雷达图像、所述第二有源雷达图像和所述至少一个另外的有源雷达图像生成所述第三图像。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的手提式筛分装置，进一步包括：

位置检测器，检测所述手提式筛分装置拍摄所述第一有源雷达图像的第一位置和所述手提式筛分装置拍摄所述第二有源雷达图像的第二位置的改变。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的手提式筛分装置，进一步包括：

显示器，用于显示所述第三图像。

10.根据权利要求9所述的手提式筛分装置，其中，所述处理器进一步被配置为生成用于指示应当拍摄一序列图像的方向的直观指示；并且，所述显示器被配置为显示所述直观指示。

11.根据权利要求10所述的手提式筛分装置，进一步包括：

传感器，确定所述方向上的距离，所述距离代表所述序列的第一图像和最后一个图像之间的距离；所述处理器进一步被配置为基于所确定的所述距离调整所述直观指示。

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