CN106918314B - 物体特征信息的检测系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种物体特征信息的检测系统，用以量测检测体，检测系统包含：发射天线、接收天线以及处理模块。发射天线发出输出波束至检测体，以接收对应检测体的反射波束。接收天线接收输出波束。处理模块连接发射天线与接收天线，处理模块依据接收天线接收的输出波束以决定出信道容量、于时域上依据反射波束以统计计算出回馈系数、对应信道容量产生检测体的材质信息、对应回馈系数描绘外观轮廓、经由判断程序判断外观轮廓的特征信息。借此方便且准确得知检测体的材质信息以及特征信息，以提升检测的效率。

Description

物体特征信息的检测系统及其检测方法

【技术领域】

本发明提供一种检测系统，尤其指一种物体特征信息的检测系统。

【背景技术】

坊间有多种方式可以量测物体的高度，例如通过落地式的量测仪器，仅需将物体放置在仪器上，通过计算由物体的底部的基准刻度到顶部的量测刻度，借此计算量测刻度与基准刻度之间的距离关系而能计算出物体的高度。

但是此量测高度的方式的精确度存在有一定的量测误差，意即若基准刻度或量测刻度不够精确实，其容易量测不准确，反之，若基准刻度或量测刻度皆够精细时，此量测仪器的成本也过高。再者，量测仪器仅能量测高度，若需额外的量测信息，则需要有对应的量测装置。有鉴于此，有必要提出解决方案以解决前述问题。

【发明内容】

于一实施例中，提供一种物体特征信息的检测方法，其包含：以发射天线发出输出波束至检测体。以接收天线接收输出波束，以决定出信道容量。以发射天线接收对应检测体的反射波束。根据反射波束于时域上统计出与回馈系数。对应信道容量产生检测体的材质信息。描绘对应回馈系数的外观轮廓。以判断程序依据外观轮廓计算出特征信息。

在另一实施例中，还提供一种物体特征信息的检测系统，用以量测检测体，检测系统包含：发射天线、接收天线以及处理模块。发射天线发出输出波束至检测体，以接收对应检测体的反射波束。接收天线接收输出波束。处理模块连接发射天线与接收天线，处理模块依据接收天线接收的输出波束以决定出信道容量、于时域上依据反射波束以统计计算出回馈系数、对应信道容量产生检测体的材质信息、对应回馈系数描绘外观轮廓，经由判断程序判断外观轮廓的特征信息。

依据上述的检测方法及其检测系统，利用反射波束而能统计计算回馈系数，以及依据输出波束而能得知其信道容量。借此方便且准确得知检测体的材质信息以及特征信息，以提升检测的效率。

【附图说明】

图1是本发明的检测系统一实施例的架构示意图。

图2是本发明的检测系统一实施例的使用示意图。

图3是本发明的检测系统一实施例的流程图。

图4是本发明的步骤S05的一详细流程图。

图5是本发明的检测系统的一实施例的又一架构示意图。

图6是本发明的步骤S06的一详细流程图。

图7是本发明的外观轮廓的示意图。

图8是本发明检测系统的另一实施例的使用示意图。

图9是本发明检测系统的另一实施例的另一使用示意图。

图10是本发明检测系统的另一实施例的流程图。

【具体实施方式】

图1是本发明的检测系统一实施例的架构示意图。图2是本发明的检测系统一实施例的使用示意图。请参阅图1及图2，检测系统用于量测检测体40，检测系统包含：发射天线10、接收天线20以及处理模块30。发射天线10与接收天线20相对设置，且检测体40位于发射天线10与接收天线20之间，处理模块30连接发射天线10与接收天线20。

图3是本发明的检测系统一实施例的流程图。请参阅图1至图3，于一实施例中，发射天线10往检测体40方向发出输出波束(步骤S01)，以将对应于检测体40的输出波束经由接收天线20接收后，再将对应信号传送至处理模块30，进而让处理模块30决定出信道容量(步骤S02)。再者，检测体40因输出波束产生反射波束，经由发射天线10接收(步骤S03)，发射天线10借此将对应反射波束的信号传送至处理模块30，处理模块30依据发射天线10接收对应反射波束的信号，而能于时域(Time Domain)中经统计计算出回馈系数(步骤S04)。于此，处理模块30对应信道容量而产生对应于检测体40的材质信息(步骤S05)，且处理模块30依据回馈系数而能描绘出检测体40的外观轮廓(步骤S06)。处理模块30再依据判断程序以根据外观轮廓计算出检测体40的特征信息(步骤S07)。

其中，本发明先执行步骤S02，在执行步骤S03，为本发明并非受限于此，于一些实施例中，其能先执行步骤S03，再执行步骤S02；相同地，步骤S04、步骤S05也无固定的执行顺序。

其中，于检测体40未设置发射天线10与接收天线20之间时，发射天线10会发出输出波束，以让接收天线20接收输出波束，借此可让处理模块30先计算无检测体40时的信道容量，借此能依据无检测体40时的检测环境的空间状态，以做为后续检测的依据。

图4是本发明的步骤S05的一详细流程图。请参阅图4，处理模块30取得信道容量后，即自查找表中找寻相符于信道容量的材质信息(步骤S051)，并输出此对应的材质信息(步骤S052)。换句话说，处理模块30依据接收天线20接收经检测体40的输出波束而能计算出信道容量，且能借此依据信道容量而得知对应于检测体40的材质信息。

其中，前述步骤S05中计算信道容量的公式如下：

....................公式1

λ_x是在第X个的子信道的信道功率增益。N_m是发射天线10和接收天线20的最小数量。SNR_t是总传送功率和噪声功率化，即每位信号能量和每赫兹的噪声功率密度的比值Eb/N0，而Eb/N0是数字通讯系统性能的度量标准。于此，即可依据公式1计算得出信道容量也即处理模块10自接收天线20接收对应反射波束的信号后而能依据公式1计算出信道容量，而处理模块30即能依据计算得出的信道容量而能得知检测体40的材质信息。

图5是本发明的检测系统的一实施例的又一架构示意图。请参阅图5，于一实施例中，处理模块30内建有查找表31，查找表31内有各种信道容量数值所对应到的材质信息。处理模块30能自查找表31中查找相符于信道容量的材质信息。也即于计算出信道容量时，能实时寻找查找表31中对应信道容量的数值，以得知计算出的信道容量数值所对应的材质信息。

其中，于一实施例中，检测系统还包含储存模块50，储存模块50与处理模块30连接。储存模块50储存有查找表51，查找表51内有各种信道容量数值所对应到的材质信息。因此，处理模块30计算得知信道容量后，能自储存模块50寻找查找表51中对应的数值以取得对应于检测体40的材质信息。于另一实施例中，处理模块30计算得知信道容量后，也能经由传输模块以与远程服务器联机(图未示)，以进一步自远程服务器取得对应于检测体40的材质信息。

其中，材质信息可以为金属材质、合金材质、塑料材质、橡胶材质、木材材质或其他相关材质信息等。另外，通过计算信道容量，也能借此显示各材质的组成百分比，换句话说，其能显示检测体40含有各材质的比例，本发明并非受限于此。

其中，储存模块50可以是单个或多个储存单元所构成。储存单元可为只读存储器、随机访问内存、非永久性内存、永久性内存、静态内存、易失存储器、闪存和/或任何存储数字信息的设备。于一些实施例中，储存单元可为硬盘、随身碟、记忆卡、固态硬盘、可复写式非挥发性内存或其他储存装置等，本发明并非受限于此。

图6是本发明的步骤S06的一详细流程图。图7是本发明的外观轮廓的示意图。请参阅图6，处理模块30依据回馈系数于显示平面产生并显示多个描绘点(步骤S061)，接着处理模块30将此些两两相邻的描绘点之间产生描线，借此得以于显示平面上产生对应于检测体40的外观轮廓(步骤S062)。于此以一例子作说明，本发明并非以此为限制，发射天线10取得对应的反射波束后，处理模块30即能对应反射波束而得知回馈系数，而此回馈系数即对应于显示平面的坐标，因此即可对应于回馈系数而于显示平面60上产生描绘点，再进一步地以描线连结两两相邻的描绘点，借此即能于显示平面上产生外观轮廓(如图7所示)。

步骤S04提及的回馈系数Γ，其对应公式如下：

....................................公式2

.....................................公式3

Z_L为负载阻抗值，Z_S为信号源阻抗值，回馈系数Γ经由公式2与公式3计算得知，也即处理模块30自发射天线10接收回馈波束后，即能对回馈波束分析并运算以得知回馈波束的回馈系数Γ。于此，处理模块30即能依据回馈系数Γ而于时域上描绘出对应于检测体30的外观轮廓，即处理模块30能于时域上产生许多描绘点，并将此些彼此相邻的描绘点以描线连接后，即可看出与检测体40的外观相似。

其中，此一检测体40的外观轮廓由发射天线10朝向检测体30观看的方向相同。于此以一例子作说明，本发明并非受限于此，检测体40为人时，而发射天线10位于人的眼前(即正前方)，外观轮廓则因此发射天线10向人的方向描绘出。本发明并非受限于此，于一些实施例中，其外观轮廓与发射天线10朝向检测体30观看的方向左右对称。

其中，由于处理模块30可依据判断程序来判断外观轮廓而产生特征信息，其中，特征信息可以为身高信息、面积信息、体积信息或其他等特征信息，本发明并非受限于此。换句话说，处理模块30利用判断程序来判断对应于检测体40的外观轮廓的高、矮、胖、瘦等特征信息。举例来说，若检测体40为人体时，则处理模块30能依据人体的外观轮廓而判断对应人体的身高信息、肥胖程度信息等，如此即能提供此人是否有过瘦、过胖或均衡的人体外观信息。再者，若搭配体重信息，也能借此算出BMI数值等，借此能让使用者快速得知身体的信息，但是本发明并非受限于此。

图8是本发明检测系统的另一实施例的使用示意图。图9是本发明检测系统的另一实施例的另一使用示意图。图10是本发明检测系统的另一实施例的流程图。请参阅图8至图10，发射天线10与接收天线20沿着环绕检测体40的旋转路径以相同方向及既定角度于一水平面上旋转若干次(步骤S002)，既定角度可以为5度、10度或20度等，且于每次移动发射天线10后，发射天线10与处理模块30则再次运作而计算得到回馈系数、外观轮廓与特征信息。换句话说，发射天线10与接收天线20位于轨道上，因此于发射天线10与接收天线20移动时对应于轨道的旋转路径移动，且发射天线10与接收天线20皆以相同方向以及固定的既定角度移动。再者，发射天线10与接收天线20移动时，处理模块30会侦测发射天线10与接收天线20移动次数是否达到预定次数(步骤S08)，若其移动次数未达预定次数时，则执行完步骤S07后，则再回头执行步骤S002，以继续取得对应于检测体40的不同角度的回馈系数、外观轮廓与特征信息。

其中，既定角度指发射天线10或接收天线20每次移动后，其与移动前间隔的角度。于此，既定角度可以为5度、10度、20度、50度、60度、90度或其他角度等，其可视需求调整，本发明并非受限于此。

请参阅图10，其中，既定角度与移动次数的乘积为360度，也即发射天线10与接收天线20分别以环绕检测体40方式旋转一周，借此能取得对应于检测体40各个角度的信息。如此能让处理模块30借此整合所有的外观轮廓与所有的特征信息，而产生对应于检测体40的三维(3D)状态信息(步骤S09)。但是本发明并非受限于此，于一些实施例中，于发射天线10与接收天线20每移动一次，处理模块30随即计算得知每次发射天线10与接收天线20移动后的外观轮廓与所有的特征信息，也即处理模块30同步于发射天线10与接收天线20的移动而整合外观轮廓与特征信息，借以逐步产生三维(3D)状态信息。

其中，发射天线10可以为定向型天线，本发明并非以此为限制，于一些实施例中，发射天线10可为全向型天线。

其中，接收天线20可以为定向型天线，本发明并非以此为限制，于一些实施例中，接收天线20可为全向型天线。

其中，发射天线10发出的输出波束的能量强弱、发出的时间长短、频率、增益、带宽、阻抗或其他等信号的参数能经由处理模块30控制，即输出波束可视需求调整，本发明并非受限于此。

其中，处理模块30可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算器、中央处理器、和/或任何基于操作指令操作信号(模拟和/或数字)的电子组件，本发明并非受限于此。

依据上述实施例，利用天线(发射天线10或接收天线20)的发射或接收而能方便且准确得知检测体40的材质信息以及特征信息，借此得以提升检测的效率。

Claims (12)

1.一种物体特征信息的检测方法，其特征在于，包含：

以一发射天线发出一输出波束至一检测体；

以一接收天线接收该输出波束，以决定出一信道容量；

以该发射天线接收对应该检测体的一反射波束；

根据该反射波束于一时域上统计出一回馈系数；

对应该信道容量产生该检测体的一材质信息；

描绘对应该回馈系数的一外观轮廓；及

以一判断程序依据该外观轮廓计算出一特征信息。

2.如权利要求1所述的物体特征信息的检测方法，其特征在于，还包含：沿着一旋转路径以相同方向及一既定角度于一水平面上旋转该发射天线及该接收天线若干次，其中该旋转路径环绕该检测体，以及于每次执行该移动步骤后，重复执行该输出波束的发出步骤、接收该输出波束以决定该信道容量的步骤、该反射波束的接收步骤、该回馈系数的统计步骤、该材质信息的产生步骤、该外观轮廓的描绘步骤以及该特征信息的计算步骤。

3.如权利要求2所述的物体特征信息的检测方法，其特征在于，还包含：整合所有的该外观轮廓与所有的该特征信息以产生该检测体的一三维状态信息。

4.如权利要求2所述的物体特征信息的检测方法，其特征在于，该既定角度与移动次数的乘积大于或等于360度。

5.如权利要求1所述的物体特征信息的检测方法，其特征在于，该外观轮廓的描绘步骤，包含：

依据该回馈系数于一显示平面上产生并显示若干个描绘点；及

将两两相邻的这些描绘点之间产生描线，以产生该外观轮廓。

6.如权利要求1所述的物体特征信息的检测方法，其特征在于，还包含：于该输出波束的发出步骤前，设置该检测体于该接收天线与该发射天线之间。

7.如权利要求1所述的物体特征信息的检测方法，其特征在于，该材质信息的产生步骤，包含：

查找一对照表中相符于该信道容量的该材质信息；及

输出该材质信息。

8.一种物体特征信息的检测系统，用以量测一检测体，其特征在于，该检测系统包含：

一发射天线，发出一输出波束至该检测体，接收对应该检测体的一反射波束；

一接收天线，接收该输出波束；及

一处理模块，连接该发射天线与该接收天线，该处理模块依据该接收天线的该输出波束以决定出一信道容量、于一时域上依据该反射波束统计计算出一回馈系数、对应该信道容量产生该检测体的一材质信息、对应该回馈系数描绘一外观轮廓，以及经由一判断程序判断该外观轮廓的一特征信息。

9.如权利要求8所述的物体特征信息的检测系统，其特征在于，该检测体位于该接收天线与该发射天线之间。

10.如权利要求8所述的物体特征信息的检测系统，其特征在于，该发射天线沿着环绕该检测体的一旋转路径以相同方向及一既定角度依序移动若干次，并且于每次移动该发射天线后，该发射天线与该处理模块再次运作以再次得到该回馈系数、该外观轮廓与该特征信息。

11.如权利要求10所述的物体特征信息的检测系统，其特征在于，该既定角度与该移动次数的乘积为360度。

12.如权利要求10所述的物体特征信息的检测系统，其特征在于，该处理模块还整合所有的这些外观轮廓与所有的这些特征信息以产生该检测体的一三维状态信息。