CN116685876A - 用于对不允许的物体的非侵入式检测的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种装置包括第一芯片上的第一相干雷达系统和第二相干雷达系统，第一芯片上的第一相干雷达系统和第二相干雷达系统被配置为在太赫兹范围内操作以提供调频连续波，并且分别具有第一视场和第二视场。该装置还包括第一处理器和第二处理器，第一处理器与第一相干雷达系统通信，并且被配置为包括用于向第一相干雷达系统发送用于在第一视场扫描目标的第一信号的指令，第二处理器与第二相干雷达系统通信，并且被配置为与第一处理器协作以及还被配置为包括用于向第二相干雷达系统发送用于扫描第二视场内的目标的第二信号的指令。

Description

用于对不允许的物体的非侵入式检测的系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年10月30日提交的题为“Systems and Methods forNoninvasive Detection of Impermissible Objects”的美国专利申请第17/515,421号的优先权，其内容通过引用整体并入本文；本申请进一步要求于2021年1月31日提交的题为“Systems and Methods for Noninvasive Detection of Impermissible Objects”的美国临时专利申请第63/143,880号的优先权，其内容通过引用整体并入本文；本申请进一步要求作为于2021年9月10日提交的题为“Systems and Methods for Multi-UnitCollaboration for Noninvasive Detection of Concealed Impermissible Objects”的美国专利申请第17/472,156号的部分延续的优先权，其内容通过引用整体并入本文，该申请要求于2021年1月6日提交的题为“Systems and Methods for Multi-UnitCollaboration for Noninvasive Detection of Concealed Impermissible Objects”的美国临时专利申请第63/134,373号的优先权，其内容通过引用整体并入本文。

背景技术

1968年，最高法院在Terry v.Ohio一案中发布了具有里程碑意义的裁决，在该裁决中，最高法院认为，当警察在合理怀疑公民正在犯罪或即将犯罪并且警察有合理的理由相信公民可能携带武器并且具有危险性的情况下搜查公民时，不违反美国宪法关于不合理搜查和扣押公民的禁令。正如法院所说，“如果警察有理由相信他正在近距离调查的可疑行为的人携带武器并且目前对警察或其他人构成危险，那么剥夺警察采取必要措施以确定该人是否真的携带武器并且消除人身伤害威胁的权力显然是不合理的。”

Terry一案的裁决导致全国各地的警察部门广泛使用所谓的拦截和搜身做法，也称为“Terry Frisks”。然而，Terry的法律界限一直受到质疑，并且导致了种族貌相的指控。此外，由于Terry Frisk的物理性质，警察搜查一个人时必须离得足够近，才能真正触摸到这个人，这会增加警察的危险。因此，在Terry Frisks事件中，公众和警察都受到了伤害。搜查对象往往会因身体接触和自由受到限制而感到愤怒，而执行搜身的警察由于与现在愤怒的嫌疑人很近而处于危险之中。此外，Terry Frisk很容易出错，警察经常会错过武器的存在。

除了作为警察与对象之间非经同意的互动的Terry Frisk，公众还经常受到各种经同意的拦截和搜查。经同意的搜查是指作为其他事情的条件个人隐含或明确同意进行搜查，如进入体育场所或登机前。与Terry Frisk不同，因为个人可以随时自由离开，也可以拒绝回答问题，因此经同意的搜查不被视为拘留。尽管执法部门偶尔会在尚未成为嫌疑人的对象批准的情况下使用经同意的搜查，但经同意的搜查更常见和普遍的使用情况是防止诸如枪支或酒精等不希望的物品被带入建筑物、学校、体育或其他活动、机场、投票设施、法庭和其他场所。

例如，当进入体育场时，因为雇佣的安保人员会搜查不适当的物品，诸如酒瓶或武器，因此与会者通常被要求同意接受扫描(例如，通过金属检测器)和身体拍打的组合。这一过程缓慢、容易出错、繁琐，并且需要昂贵的人力和设备，所有这些最终都会导致与会者的客户体验不佳。

这些场所中有很多是临时的(非永久性和专用设施)，需要在活动前设置安保，并且在活动后拆除。这些活动包括节日、宗教活动、投票和选举活动、音乐会和其他临时活动。这些场所的安全是活动发起人和场所所有者的首要任务。暴力、骚乱、斗殴或其他问题可能会影响未来的门票销售，导致收入大幅减少，并且可能引发诉讼。

机场、学校、竞技场和其他大型公共建筑和空间是特别值得关注的领域。例如，机场的安保可以包括昂贵的设备，如毫米波扫描器和反向散射x射线扫描器。毫米波扫描器是一种大型的固定的设备，其尺寸和配置允许乘客站在里面，双脚分开，双手放在之头，同时该设备创建全身扫描以由熟练的操作者进行检查。反向散射x射线扫描器会使用户受到诱变x射线的照射，并且可以产生乘客的全身图像，这些图像令人尴尬并且不必要地突兀，并且需要由熟练的操作者进行检查。

越来越多的场所被宣布为无枪区。这些场所包括公共空间，诸如法庭、教育校园、机场、政府办公室、体育场、投票站和其他公共空间。这些场所中的很多都采用了检测器，通常是金属检测器和X射线成像设备，检测器位于特定入口区域处，由训练有素的人员操作设备，进行行李和搜身搜查，并且在整个过程中管理访客。挑战在于，X光机成像技术价格昂贵，对人体DNA有害，只能用于扫描可以放置在扫描器中的手提物品。金属检测器是用于检测隐藏的穿戴式物体的最广泛部署的系统。挑战在于，金属检测器不能检测非金属物体，并且非常容易出现假阳性或假阴性。使用合成孔径雷达或SAR的新技术(诸如机场中使用的站内扫描系统)可以对隐藏的穿戴式物体进行高分辨率成像，然而，这些系统体积大、价格昂贵，需要训练有素的人员才能操作。所有这些设备的共同因素是，它们表现出以下特征中的一个或多个：它们可能昂贵、体积大、速度慢，而且在可能无法检测到的情况下往往非常危险。因此，需要一种手持式、便携式、低成本的设备，该设备能够对武器或其他被禁止的物体进行非接触式、非侵入式和精确的扫描，并且不会伤害对象。

发明内容

本发明的实施例涉及突破性创新，以彻底改变如何进行Terry frisks和经同意的搜索两者。实施例包括成像系统，该成像系统是便携式、手持式和高分辨率的方法和设备，该方法和设备能够检测隐藏在例如人的衣服下、包内或其他地方的物体。使用本发明的实施例，用户可以安全地进行武器搜索，而不与被搜索的对象发生身体接触。

本发明的实施例使用新颖的方法在用于在LP中提供扫描和成像功能的单个芯片实现上实现先前体积庞大并且昂贵的设备。这些创新的实施例包括诸如用于获取超过200MHz的中心频率(因此提供调频连续波)的低噪声高带宽压控振荡器(VCO)、比现有解决方案提高1000×的接收灵敏度的相干混频器、以及消除对外部天线或元件阵列的需要的全芯片多元件扫描器等组件。此外，实施例包括工艺创新，以允许这些芯片包括低成本的55nmCMOS或SiGe半导体、或其他容易获取的工艺。

本发明的实施例包括一种或多种方法，该方法用于使用一个或多个手持式、便携式、电池供电的电磁扫描装置检测隐藏物体，该电磁扫描装置被配置为在2到10英尺的距离处操作。在一个实施例中，进行物体搜索的操作者将要扫描的对象定位在距离装置大约六到十英尺(或更大)的距离处，并且发起扫描。作为扫描过程的一部分，该装置在大约0.1到1THz之间的频带中发射不可见电磁辐射。在一个实施例中，该装置采用相控阵列天线与压控振荡器(VCO)相结合来垂直和水平地操纵发射波束，以传输电磁辐射并且确定性地照射扫描对象。反射的电磁辐射由装置上的天线接收，并且与传输信号相干混合，从而允许恢复差分相位和幅度信息。在一个实施例中，将接收信号从时域转换到频域，从而创建用于产生图像的数据。在一个实施例中，所得到的图像使用模式匹配算法(或算法的组合)被进一步处理，以标识装置的视场内的物体。可以将物体与已知物体的数据库进行比较，并且在匹配的情况下向操作者发出警告。

在一个实施例中，该装置被配置为仅在对象身体的表示上示出可疑物体，而不提供对象实际身体的任何图像。在一个实施例中，该装置被配置为提供可疑物体的视觉表示。在一个实施例中，该装置被配置为显示在对象身体上可以找到可疑物体的位置。在一个实施例中，该装置被配置为提供可疑物体存在的可听、可见或机械警告，从而允许搜索者在扫描期间保持双手自由。在一个实施例中，该装置以手持模式使用。在一个实施例中，该装置以免提模式使用，并且可以附接到搜索者的衣服上，或者挂在搜索者的身上，或者附接到搜索者的设备上。在一个实施例中，该装置可以附接到空中或地面交通工具，诸如但不限于无人机、汽车或机器人系统。在一个实施例中，该装置可以与穿戴式的相机结合使用，或者作为穿戴式的相机的一部分使用。在一个实施例中，该装置可以被配置为与网络通信，并且可以将扫描的数据和与扫描的数据相关的元数据上传到基于云或基于网络的系统以用于进一步的分析和存储。

除了物体检测之外，在实施例中，该装置可以被配置为即使对象戴着口罩或其他衣服或覆盖物，提供被扫描对象的面部特征的图像。所得到的图像随后可以用于在视觉上或通过使用面部识别系统来确定对象的身份。

附图说明

本发明在附图的图中以示例而非限制的方式示出，附图中的相似的附图标记指代相似的元素，并且在附图中：

图1是根据本发明的实施例的用于提供非侵入式成像和检测系统的系统的框图。

图2是本发明的实施例的用于非侵入式隐蔽的物体检测的过程的流程图。

图3是本发明的实施例的用于从由非侵入式扫描器获取的图像来创建数据集的方法的流程图，该数据集适合于后处理以及在成像和检测中使用。

图4是根据本发明的实施例的用于处理最终图像的方法的流程图。

图5是根据本发明的实施例的片上雷达系统(RSOC)的示意图的框图。

图6是根据本发明的实施例的用于RSOC扫描预定视场的方法的流程图。

图7是根据本发明的实施例的用于多个RSOC扫描一个或多个位置的方法的流程图。

图8是根据本发明的实施例的用于使用RSOC的方法的流程图，该RSOC能够在不需要多个设备的情况下在视场中跟踪目标。

图9是包括多个协作相干雷达系统的协作大厅监测器系统的系统的示意图的框图，每个协作相干雷达系统在它们自己的芯片上。

图10是根据本发明的实施例的用于使用协作大厅监测器系统的方法的流程图。

具体实施方式

本文中描述的系统和方法中的一个或多个描述了一种提供用于非侵入式搜索的系统和方法的方式。如本说明书中使用的，单数形式“a”、“an”和“the”包括复数指称，除非上下文另有明确规定。因此，例如，术语“计算机服务器”或“服务器”是指单个计算机服务器或计算机服务器的组合。同样，“处理器”或所述的任何其他计算机相关组件旨在指代该组件中的一个或多个、或其组合。

图1是用于提供非侵入式成像和检测系统的系统的框图。在一个实施例中，该系统包括与核心处理系统102通信的芯片上的相干雷达系统101。核心处理系统102包括处理器103和定制逻辑104。

芯片上的相干雷达系统被配置为提供数量级高于现有技术的距离分辨率和横向分辨率两者。对于由芯片发射的单个雷达啁啾，距离分辨率(是指到物体的可量化距离)与带宽(f_max-f_min)直接相关，其中可用带宽通常是传输中心频率的5％-15％。因此，中心频率越高，可用带宽就越高，因此测距分辨率就越高。因为芯片被设计为在THz范围内操作，测距分辨率可以用于区分亚毫米范围内的距离。RSOC的尺寸和单芯片配置表示它可以在低功耗模式下操作，功耗约为10瓦或更少，从而可以通过廉价的以太网供电连接轻松供电。在一个实施例中，电源可以由电源适配器而不是以太网供电连接来提供。

另一方面，横向分辨率与垂直截面的样本之间的可量化距离有关(例如，侧面到侧面和顶部到底部)。换言之，横向分辨率与扫描的特征分辨率有关。当传输信号扫过目标(即，目标被扫描)时，所得到的接收符号被处理以示出来自被扫描目标的反射率的变化。这些变化可以使用诸如但不限于快速傅立叶变换(FFT)等标准技术来处理以产生图像。图像的特征尺寸或分辨率与发射源的波长成正比，其中较短的波长提供增加的分辨率。描述这一点的另一种方式是说横向分辨率取决于波束宽度和方向两者。波束宽度取决于波长除以天线尺寸。随着波束频率的增加，其波长减小，因此波束宽度减小。此外，在芯片上发现的天线元件越多，尺寸就越大，因此波束宽度就越窄。波束宽度越窄，区分截面差异的分辨率就越高。因此，在芯片在其中操作的太赫兹范围内，该设备可以提供亚毫米横向分辨率。相干用于实现高接收器灵敏度，并且允许恢复传输与源之间的频率差。这种高的接收器灵敏度用于避免需要传输功率大于1000×或30dB量级的信号，这将不允许雷达的单芯片实现。

在一个实施例中，核心处理系统102包括处理器103和定制逻辑104。处理器103被配置为处理指令以渲染或显示图像、发起扫描、处理扫描的结果、警告用户以及向用户提供物体匹配的结果(如果有的话)。处理器103可以是各种处理器和处理器组合中的任何一种，并且可以分布在装置上的各种类型的硬件之间，或者可以包括分布在网络上的硬件。处理器103可以是ARM(或其他基于RISC的)处理器。此外，例如，这样的处理器可以实现为硬件模块，诸如嵌入式微处理器、专用集成电路(“ASIC”)和可编程逻辑器件，包括闪存(“PLD”)。一些这样的处理器可以具有多个指令执行单元或核心。这样的处理器也可以用如Java、C++、C、汇编、硬件描述语言或任何其他合适的编程语言等编程语言实现为一个或多个软件模块。根据一些实施例的处理器包括为一个或多个特定目的而专门设计和构建的介质和程序代码(也可以称为代码)。定制逻辑104可以包括用于定制逻辑支持从处理器103卸载处理的一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)或任何类型的PLD。

与相干雷达系统101和核心处理系统102通信的是系统和通信电路105，系统和通信电路105包括无线通信电路106、存储器107、电源108和外部电连接109。

无线通信电路106可以包括任何可行的无线通信电路，包括但不限于无线保真(“Wi-Fi”)或无线局域网(“WLAN”)连接、无线广域网(“WWAN”)连接、Bluetooth连接、LTE/5G连接和/或蜂窝连接。

存储器107可以用于在计算机代码中存储人工智能(“AI”)指令、图像目录、设备配置、允许的、计算的或预定的用户工作流程、用于更改的条件、设备状态、设备和扫描配置、以及扫描过程产生的其他元数据。存储器107可以是只读存储器(“ROM”)；随机存取存储器(RAM)，诸如磁盘驱动器、和/或固态RAM，诸如静态RAM(“SRAM”)或动态RAM(“DRAM”)，和/或闪存或固态数据盘(“SSD”)、或磁性存储器、或任何已知类型的存储器。在一些实施例中，存储器可以是存储器的组合。例如，存储器可以包括被耦合到磁盘驱动器和SSD的DRAM高速缓存。存储器107还可以包括处理器可读介质，诸如磁存储介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光学存储介质，诸如光盘/数字视频光盘(“CD/DVD”)、光盘只读存储器(“CD-ROM”)和全息设备：磁光存储介质，诸如软盘；固态存储器，诸如固态硬盘和闪存；以及ROM和RAM设备和芯片。

电源108可以包括任何类型的实用电池，包括但不限于锂离子、镍镉、镍氢和碱性电池。电源108可以包括被耦合到设备内部的电路系统的外部电源。USB连接109可以用于使装置与网络通信，或者可以用于提供电连接以对装置充电或供电。

在一个实施例中，该装置还包括用户控件110。用户控件110包括用户按钮111，用户按钮111用于操纵装置以打开和关闭设备、设置分辨率、配置设备或选择预配置的设置、发起扫描、经由网络接口(例如，Wi-Fi、蜂窝、Bluetooth或任何其他可行接口)中的一者发起与基于云的服务的连接、以及控制相机功能。LED 115可以用于向用户提供关于设备状态或关于扫描结果的反馈和信息。相机112被配置为捕获光学图像(可以是视频或静止图像)，并且麦克风和扬声器113被配置为促进通信，包括与第三方的通信、或者通过语音或音频命令与设备的通信，并且用于设备向用户提供声音，诸如一个或多个警报或通知。显示面板114可以是被配置为向用户显示消息或者提供表示扫描结果的图像的LCD或其他类型的显示面板。

在一个实施例中，该装置包括用于操作和控制设备的主要程序代码组件116，该组件116可以包括该装置在执行扫描时执行的计算机指令以及该装置的其他功能。程序代码组件116可以包括但不限于微代码或微指令、机器指令(诸如由编译器产生)以及包含由计算机使用解释器而执行的更高级指令的文件。程序代码可以包括硬件、软件、固件和任何实用的编码方式。例如，实施例可以使用HTML、Java、C++或其他面向对象的编程语言和开发工具来实现。程序代码的附加示例包括但不限于控制信号、加密代码和压缩代码。主要程序代码可以包括但不限于标准操作系统(例如，Linux)、用于软件管理的硬件元件的硬件驱动程序、机器学习推理、图像处理、图像存储和保留、云服务接口、扫描过程、用户界面、设备管理、加密功能、用户访问管理和设备健康。

图5是根据本发明的装置中使用的片上雷达系统(RSOC)的示意图的框图。尽管本申请中有任何其他内容，但是本领域技术人员将理解，RSOC在单个芯片上包括关于图5描述的所有元件(ADC 509除外，如下所述)。通常，RSOC经由TX天线504传输RF信号，并且经由RX天线505接收反射信号，以产生基带模拟信号，该基带模拟信号由外部模数转换器(ADC509)数字化，并且由数字处理逻辑和CPU处理，以产生被扫描目标的可见图像。RSOC由两个主要功能组成：；1)产生雷达信号并且发起扫描的发射器，以及2)接收反射信号并且恢复差分相位和频率信息、以及将该信息提供给数字处理系统的接收器。

在一个实施例中，发射器520由4个主要功能组件组成：斜坡发生器501、宽带压控振荡器(VCO)502、定向耦合器503和相控阵元件阵列504。斜坡发生器501被配置为向宽带VCO 502提供电压信号，宽带VCO 502控制VCO的中心频率，该中心频率标称地集中在大约.1到1THz之间。斜坡发生器501被配置为在预定频率内移动宽带VCO 502的中心频率，这产生扫频动作以产生雷达扫描。斜坡发生器501通常可以产生锯齿电压波形，然而，也可以采用其他波形，诸如斜坡、正弦、平坦或其组合。宽带VCO 502可以被实现为产生低相位噪声，从而提高接收器的接收器灵敏度。来自宽带VCO 502的信号然后可以被提供给定向耦合器503，定向耦合器503可以创建输入信号的至少两个相干相关的相同版本。输入信号的两个版本中的一个版本作为相干参考被提供给次谐波混频器，而输入信号的另一版本被提供给相控阵元件天线。系统中的每个元件充当天线，并且采用与来自宽带VCO 502的信号相干相关的锁相振荡器，以确保来自相邻传输元件的固定相位关系，该相位关系可以用于例如衰减不希望的旁瓣。由元件产生的RE能量使用外部雷达透镜(未示出)聚焦，该外部雷达透镜通常被实现为雷达透射材料的半球形组件，以扫描目标并且产生要由接收器530接收的反射RF能量。

接收器530由5个主要功能元件组成：1)接收天线(RX天线)504；2)次谐波混频器505；3)低噪声放大器(LNA)506；4)带通有源滤波器507；以及5)可变增益放大器(VGA)508。接收天线505被配置为接收由发射器广播并且从目标反射的反射RF信号。RX天线504可以被实现为偶极天线，或者通过任何其他可行的天线配置来实现。在RX天线处接收的信号被提供给次谐波混频器，次谐波混频器然后可以基于由发射器提供的参考信号来创建和频以及差频。和频和差频是相干相关的，并且使得接收器能够恢复差分相位和频率，从而与传统的非相干接收器相比，将接收器的噪声系数提高约10,000×(或40dB)。LNA 506用于根据带通有源滤波器507的要求来放大信号。带通有源滤波器507滤除由次谐波混频器505产生的不期望的谐波。术语“有源”是指使用有源元件来包括线性偏置晶体管以及电抗和无源元件，从而为带通滤波器提供通过信号的最小化或减少的噪声和相位失真。VGA 508接收来自带通滤波器的信号，并且放大并且为外部ADC 509提供必要的阻抗匹配。在一个实施例中，ADC509在功能上在RSOC上实现。在一个实施例中，ADC 509在RSOC外部实现。

图2是用于使用非侵入式扫描器创建对成像和检测有用的图像的方法的流程图。在使用之前，在一个实施例中，该装置将具有并且将处于一组操作模式和/或状态中的一者，该一组操作模式和/或状态包括低功率或待机模式、同步模式和关闭模式。用户通常可以基于装置的显示来判断装置是否处于操作模式。在一个实施例中，该装置将能够经由LED、本地LCD面板或使用声音警告来向本地用户显示该装置处于哪个状态。如果装置处于关闭模式，则装置断电并且不执行任何扫描。在一个实施例中，该装置可以处于如下状态：需要用户交互以将该装置设置为同步模式，并且将其连接到在线网络以用于备份和诸如上传数据和元数据等附加功能。在一个实施例中，该装置可以被设置为通过在线网络自动同步。

在同步模式下，该装置可以发送和接收操作控制参数，诸如用于设备或用户登录系统的加密设备密钥、详细说明例如谁在使用该装置、用户属于哪个组织或部门的用户配置数据、对机器语言推理引擎的更新、相关(例如，用户或部门)策略和控制(包括关于警告、事件和触发动作的一般策略)。此外，操作控制参数可以包括详细说明设备磁盘有多满以及是否需要上传的信息。在一个实施例中，机器语言推理引擎是执行物体模式匹配和后续标识的过程。在一个实施例中，它可以用软件来实现，并且使用FPGA来加速。在一个实施例中，它可以用硬件来实现。在一个实施例中，它可以用硬件和软件的任何实际组合来实现。

在低功率或待机模式下，在一个实施例中，该装置可操作并且准备好使用。在一个实施例中，存在网络接入以及到任何相关网络服务的实时连接。在另一实施例中，不存在网络接入。该装置可以包括足够的本地存储和处理能力，以用于独立于网络进行操作。该装置还可以包括定时器和设备密钥，以允许用户在定时器未超时的情况下使用该装置，从而结束该装置上的用户会话。

在实施例中，该装置可以使用的其他模式包括主动目标获取模式和过程中主动非物理搜索模式。在主动目标获取模式中，该装置将利用活动相机向用户显示或关联视场，并且准备进入状态5。状态5定义了处于非物理搜索的活动状态的系统。在这种状态下，装置成像系统管线以及实时警告和通知处于活动状态。

在一个实施例中，如果设备已经准备好使用，则在201，用户发起对对象的非物理搜索。在一个实施例中，非物理搜索的发起可以开始于用户设置在距离装置5到10英尺之间的对象。然后可以要求对象看着用户和/或装置。然后，用户可以将装置指向对象，并且经由按钮、触发器、语音控制或其他控制开关打开设备的扫描功能。

在202，在一个实施例中，该装置扫描对象。为了做到这一点，在一个实施例中，芯片上的雷达系统生成雷达信号并且扫掠预定视场，从而发射在.1到1THz范围内的雷达信号。根据一个实施例，该装置采用相控阵列天线与压控振荡器(VCO)相结合来操纵发射射束，以传输电磁辐射并且确定性地照射扫描的对象。为了完成扫描，发射信号与对象相互作用，并且一定量的电磁辐射被反射回来并且被装置上的天线接收。接收信号与传输信号相干地混合，从而允许恢复差分相位和幅度信息。在一个实施例中，传输信号与返回信号组合或混合，从而允许恢复接收信号中的频率和相位信息。

在203，在一个实施例中，使用一个或多个模数转换器(ADC)将来自扫描的模拟信号转换为数字格式，以创建可以转发到装置的处理复合体的数字图像。在一个实施例中，扫描和创建图像的过程可以重复预定次数(编程到装置中或由用户选择)，以创建多个数字图像。

在204，在一个实施例中，向处理器发送多个图像，并且在205，在处理器中组合多个图像以形成超级图像，以增强分辨率，从而创建超级图像。这个超级成像过程的步骤如图3所示，下面将进行讨论。在205，增强图像的特征分辨率，从而在206中提高物体识别机会。

一旦在206执行了创建后处理和排序，则在207确定值得注意的物体是否被找到。如果没有找到值得注意的物体，则可以丢弃该图像及其对应数据。如果找到了值得注意的物体，则在209，将值得注意的物体以轮廓被叠加在被扫描目标的轮廓之上，并且在210，将最终图像呈现给用户。图像可以在设备的屏幕上渲染。可选地，图像可以在智能手机或其他移动设备上渲染。当被渲染或显示时，图像可以包含目标的原始视觉图像以及所找到的物体的表示。还可以将多个图像组合以创建视频流。并且，由于扫描过程提供测距信息，该设备可以提供图像的三维渲染。在一个实施例中，使用不同颜色来指示检测到的物体的威胁级别。作为一个示例(但不是唯一的示例)，显示在装置上的红色轮廓可以指示枪的存在和位置。作为另一示例(但不是唯一的示例)，绿色轮廓可以用来指示键或某种其他同样无害的物体的存在。

在一个实施例中，被标识物体的图像或其表示可以与被扫描目标的表示叠加。在一个实施例中，该表示可以是被扫描目标的轮廓，例如，人体的一般轮廓，在其之上可以放置表示被标识物体的图像，除了详细说明物体的威胁级别之外，还向用户提供关于物体在对象身上的定位的信息。在一个实施例中，被扫描目标的表示可以采取显示在位于装置上的屏幕上或在与装置通信的移动设备上的各种区域的形式。

在搜索完成之后，在211，进行会话后处理。这种处理可以包括以下中的全部或部分：用元数据标记图像或视频、收集和上传元数据、生成报告、提供数字签名或证书、存档、以及上传数据(包括接收和处理的数据)和元数据。在这个步骤中，可以用各种元数据对图像进行加密标记，并且将图像传输和存储在设备上，或者可以上传图像以进行进一步处理。如果使用数据存储库(例如，基于云的数据库或在线服务器)，则可以将图像、视频和元数据存储在那里。元数据的示例可以包括(但不限于)时间戳、地理位置数据、设备数据、客户特定信息(用户、关联的视觉图像)、联网或连接的设备、语音记录和会话信息。在一个实施例中，基于网络的服务可以使用公共云基础设施和服务来实现，诸如由(但不限于)AWS、Azure和GCP提供的那些。

图3是根据一个实施例的用于创建要用于成像和检测的图像数据集的方法的流程图。在301，获取一个或多个图像。在302，将图像发送给处理器以用于处理。在303，对在处理器处接收的一个或多个图像的尺寸增加预定量，从而创建一组较大图像。在一个实施例中，增加图像的尺寸以实现图像堆栈的更精细混合，以便提取嵌入在混叠中隐藏的低频数据中的高频数据。

根据一个实施例，在304，使该组较大图像中的图像的至少子集对准。在一个实施例中，在305，以线性不透明度1、.5、.25、.125等对层进行平均化，从而在一个实施例中允许利用混叠来均匀地混合图像。

在306，在一个实施例中，使用预定半径对组合了多个图像的图像堆栈进行锐化。在307，根据一个实施例，调节最终超级图像的尺寸。本领域技术人员将理解，可以使用提供适当图像的任何可行的重采样方法将输出调整大小为任何期望的尺寸。在308，使用超级图像来创建最终图像(参见图2的206)。一旦创建了超级图像，就会对图像进行进一步处理，如图4所示，如下所述。

图4是用于处理现有数据以创建最终图像的方法的流程图。在401，创建光学图像并且将其映射到超级图像，从而创建经滤波的图像。在一个实施例中，根据一个实施例，该装置使用单独的相机来创建光学图像，该光学图像用作被配置为映射到超级图像的基础图像。在一个实施例中，单独的相机是使用CCD传感器、或CMOS传感器、或任何可行传感器的数字相机。

在402，在一个实施例中，对经滤波的图像进行加密，同时丢弃未滤波的图像数据。本领域技术人员将理解，加密可以使用SSL或TLS安全加密或任何可行的加密来执行。在一个实施例中，该装置本地存储经滤波的图像中的一些或全部。在一个实施例中，该装置将经滤波的图像中的一些或全部存储在后端云服务中，在该后端云服务中，可以对其进行存档或进行附加处理或这两者。

在403，在一个实施例中，分析超级图像以确定对象上是否存在任何值得注意的物体，如果存在，则对超级图像进行归一化以用于处理。在一个实施例中，对超级图像进行标准化意味着将其预处理为适合于馈送人工智能系统的格式或信息。这种预处理可以包括(但不限于)缩放到固定宽度和高度、比特深度的转换、图像的移位和/或旋转。该处理可以通过人工智能(AI)系统来执行。

包含RSOC的设备可以配备有本地处理子系统，诸如CPU、存储器和被配置用于本地图像处理和/或武器分类的其他组件。为了节省成本和功率，本地处理子系统可以不存在，也可以不活动，并且原始扫描数据经由网络连接传输到中央管理应用或CMA。在一个实施例中，CMA执行图像处理和武器/物体分类过程。它还提供了一个存储库来存储图像数据、结果和扫描元数据。CMA还为远程管理提供设备的集中管理，包括设备配置、设备健康状况、事件状态、软件更新和设备操作。

在404，一旦物体被归一化，所得到的图像就被转移到AI引擎，以进行针对已知威胁的模式匹配，然后计算输入数据是威胁的可能性。作为图像处理的一部分，在一个实施例中，该装置执行图像搜索以将检测到的形状与预先构建的局部图像威胁库或表示这样的图像的数学模型相匹配，并且使用诸如形状类型、尺寸、武器类型、置信度、对比度和其他参数等参数来进行威胁确定。威胁库中的条目可以包括以下中的部分或全部：枪支、刀具、炸弹和炸弹背心、球杆、警棍、瓶子和其他感兴趣的物体。在一个实施例中，一旦初步确定怀疑有武器，该装置将专注于(多个)怀疑的武器，并且提供更好的图像分辨率以提高检测可信度。在一个实施例中，应用隐私过滤处理，从而确保所有本地存储的身体图像都被混淆，作为图3中描述的图像处理的一部分。

在一个实施例中，装置、芯片和通用系统的策略和控制可以由域的分层集合来配置和控制，从而允许不同域向下级域授予配置控制。在一个实施例中，策略和配置控制可以与设备的用户分离，以确保合规性、操作程序以及总体上的使用简单性。在一个实施例中，策略和配置控制可以由本地用户执行和输入。在一个实施例中，策略和配置控制可以使用AI系统来执行和输入。

用户可以为不同动作配置策略和警告，并且以不同形式提供反馈。在一个实施例中，警告可以是可视的(例如，在屏幕上提供物体的轮廓)。在一个实施例中，警告可以是可听的(例如，由设备扬声器或通过耳机发出)。在一个实施例中，警告可以向用户触发或提示远程设备的另外的动作(例如，经由对API的调用)或另外的用户定义的动作。

通常，触发不希望的物体的显示或警告的事件(作为示例)可以与其他事件相结合使用，例如，使用布尔逻辑来形成复杂的触发。触发的示例包括：发现了两个以上的不明物体，它们的尺寸超过了预定尺寸。事件可以包括但不限于：经由机器学习以预定概率标识物体；在预定概率内通过面部识别来标识人；发现了尺寸大于预定尺寸的物体，但未标识该物体；发现了尺寸小于预定尺寸的物体，但未标识出该物体；搜查发生在一天中的某个时间或某个时间范围内；和/或是否需要非接触式Terry Frisk；以及可以触发动作的任何其他事件。

警告和控制的示例可以包括：在本地或云中记录事件；实时或以批量上传的方式在云中记录事件；用本地音频、振动、光或本地显示警告用户；经由耳机、耳塞、眼镜或任何其他远程设备提醒用户；向一个或多个移动电话号码发短信或者向移动应用发送警告；通过电子邮件向一个或多个电子邮件地址发送警告；除了警告本身之外，还向用户提供关于他们下一步要采取什么的建议；作为远程生成的事件与其他非接触式搜索设备通信；以及调用自定义远程API，该API可以提示某个其他动作，诸如开或锁门、开或关灯、或任何其他客户定义的动作。

在本发明的实施例的上下文中，本领域技术人员将理解，术语“……的组合”包括要组合的项目列表中的每个项目中的零个、一个或多个。

出于本发明的目的，术语计算机程序或计算机代码包括软件、固件、中间件和任何配置的任何计算机语言的任何代码，包括用于计算设备并且最终由计算设备可理解的任何指令或数据集。

本领域技术人员将理解，每个图中描述的元素的顺序仅通过示例的方式给出。在一个实施例中，所执行的元素的顺序可以以任何可行的方式改变。

在一些实施例中，图2-图4中的过程或其任何部分或组合可以实现为软件模块。在其他实施例中，图2-图4中的过程或其任何部分或组合可以被实现为硬件模块。在其他实施例中，图2-图7、其任何部分或组合可以被实现为硬件模块、软件模块、固件模块或任何形式的程序代码的组合。

如果希望在预定区域(诸如公共建筑的入口或学校的走廊)检测隐藏的物体(或不在直接视线内的物体，诸如隐藏的穿戴式的武器)，则可以使用一种称为大厅监测器(“HM”)的设备。HM类似于手持设备，包含上述组件或以其他方式与上述组件通信，但旨在固定到墙壁、天花板或固定支架，以监测特定预定区域。RSOC可以附接到HM，HM被部署为小型设备，其大小大约相当于商用固定安装IP相机的大小。雷达扫描功能被配置为检测隐藏的穿戴式或携带的物体，并且在威胁物体(诸如武器)被标识出时自动提供警告。HM还可以对其他类型的不允许物体发出警告，包括不允许离开或带入建筑区域的组件和物品。例如，从制造车间被盗的隐藏库存组件可以被视为不允许的物品。在这些情况下，除了报警之外，HM还提供检测到的物体的视觉表示或图像。

在多个个体被检测到的情况下，HM将标识多个目标，并且对每个目标执行扫描操作。HM还可以多次扫描目标，以提高成像过程的分辨率，增加武器检测过程的可信度。

图6是根据本发明的实施例的包含RSOC的HM或其他系统扫描预定视场的方法的流程图。RSOC可以安装在与当前可用于监视建筑物内部的视频设备的壳体类似的壳体中，并且可以垂直安装(例如，在墙壁或柱子上)或水平安装(例如，在天花板上)，安装在覆盖期望覆盖区域的任何稳定的固定安装位置上。

在一个实施例中，在601，HM处于待机模式，基本上等待用于打开并且开始检测过程的信号。当人(或人群或(多个)物体)进入HM的视场时，发生初始检测事件，使得HM检测到物体(例如，人)进入其视场或另一预定区域，标识要扫描的目标，并且发起扫描。因此，一旦初始检测事件发生，则在602，向RSOC发送用于激活设备的扫描模式的信号。检测事件可以包括在设备的视场中检测到的运动、在设备的音频接收距离内检测到的声音、发生的预定时间或事件、从外部源接收的信号等。存在各种方式可以用于HM检测运动。通常，目标可以以扫描模式存在，并且当目标(或潜在目标)破坏扫描平面时，HM扫描目标并且将其表征为人类。例如，HM可以使用IP相机在视觉上检测运动或视场中的视觉变化。HM可以使用AI来确定一个人在视场内，并且一旦做出这一确定，HM就可以发起扫描过程。在另一实施例中，RSOC芯片可以置于连续扫描模式，然后使用AI检测视场中的运动或检测人体轮廓。在另一实施例中，诸如麦克风等其他传感器可以用于检测与人一致的声音(说话、走路等)。两个或更多个麦克风可以用于帮助三角测量声音的方向，并且激活适当的RSOC以进行扫描。

在另一实施例中，扫描由操作者手动激活，操作者可以通过IP相机的视觉图像观察进入区域的一个或多个人。

在任何实施例中，检测算法的灵敏度可以由操作者调谐，以优化特定环境的性能。例如，在存在大量环境噪声的情况下，可以提高声音检测的阈值，从而允许设备(或操作者)更好地从背景噪声中辨别人类噪声。在检测到人体轮廓的情况下，可以提高或降低检测算法的阈值以增加或降低灵敏度。阈值越高，AI检测过程所需要的置信度就越高，从而降低了假阳性的几率，但可能会增加未检测到人的变化。当降低阈值时，情况正好相反。一旦检测到移动或人员，则发起扫描过程。

在603，RSOC扫描目标并且搜索物体，如上所述。在一个实施例中，这样的目标可以是人，或者是人的轮廓。在一个实施例中，HM能够在水平和垂直两者固定的最大角度上进行扫描，从而根据与HM的距离提供更小或更大的有效扫描区域或视场。例如，在距离目标5-7英尺处，雷达可以能够对大约6.5英尺×6.5英尺目标大小的视场进行成像。在20英尺处，该视场可以大得多，并且HM可以动态地缩小扫描角度以减小光斑大小，从而提高横向分辨率(图像特征分辨率)，并且还可以在更大的距离上减轻链路裕度的劣化。

在一个实施例中，HM缩小扫掠角的能力可以用于放大可疑物体并且提供增强的分辨率。换言之，可以减小扫描角度以增加扫描范围，从而增加扫描距离。例如，HM可以进行全身扫描，然后对个体物体执行后续“放大”扫描，使用较窄的扫掠角来增强横向分辨率。在一个实施例中，“放大”功能可以改进成像和/或武器/物体分类系统。在另一实施例中，HM可以增加横向分辨率，从而提高物体图像分辨率。例如，当目标进入HM的范围时，可以使用这种技术。可以执行初始扫描以检测物体，而一次或多次后续扫描可以在减小扫掠角的情况下进行，以有效地放大物体并且提供更好的图像分辨率。

一旦目标被扫描，则在604，设备自行或使用远程处理器确定其是否有足够的信息供处理器确定目标是否包含武器或其他不正当物体、或者是否需要更多的扫描。如果大厅监测器无法解析图像，则设备继续扫描目标，直到达到预定数据阈值，从而无需进行更多扫描。在一个实施例中，做出这个确定的处理器物理连接到HM。在一个实施例中，做出这个确定的处理器与HM通信，但不物理连接到它。在一个实施例中，使用本地和远程处理器的组合来确定目标是否包含武器或其他不正当物体。

如果设备确定不再需要扫描，则在605，记录扫描步骤产生的数据、元数据和图像，并且在606，将其传输给中央管理区域(CMA)。图像可以记录在设备上，也可以由CMA记录，或这两者。

在607，实时向CMA传输静止和/或视频图像以用于在AI引擎中使用，并且也可以用于证据目的。在一个实施例中，在608，设备可以发送触发警报的信号，以警告官方或职员已经发现了不允许的物体。在一个实施例中，警报在目标附近被触发。在一个实施例中，警报在CMA或官员或特工的附近被触发。一旦检测到武器，可以召集安全人员以根据组织的安全策略采取适当行动。在一个实施例中，CMA可以是基于云或基于服务器的应用，该应用采用各种软件组件来自动检测物体，存储证据数据，提供查看所存储的图像数据的接口，并且可以包括用于保护数据免受未授权访问或使用的安全机制。

在609，设备可以接收用于重新进入待机模式的信号。发送给设备的用于重新进入待机模式的信号可以基于离开设备视场的目标，并且可以远程发送，例如从CMA发送，或者一旦确定不再需要扫描，就可以从设备本身的电路系统发送。该信号也可以从CMA或另一基于RSOC的设备手动发送。一旦进入待机模式，设备就可以准备好再次用于扫描其视场。

上面的讨论可以在检测不允许的物体(诸如武器)的背景下阅读，但可以扫描目标以寻找其他类型的物体。例如，场所运营商可能希望阻止顾客将瓶装饮料带入场所。在这种情况下，HM会对瓶子状物体的存在发出警告，然后场所安保运营人员可以根据其安保策略采取适当措施。另一示例是一家希望保护知识产权不被泄露的企业。在这种情况下，HM会在离开工作区之前对员工进行扫描，以检测隐藏的物体，诸如纸质文件、USB设备、生产库存或其他不允许员工携带的物体。该示例的扩展适用于安全环境，在安全环境中，关于能够或不能将哪些物体带入和移出安全区域存在严格限制。

图7是根据本发明的实施例的用于多个RSOC扫描一个或多个位置的方法的流程图。使用多个RSOC的示例可以包括使不同RSOC同时监测多个位置，或者使多个RSOC从不同方向或定向监测单个目标。由于RSOC扫描不能充分穿透人体而无法通过单次扫描创建三维图像，因此当目标接近HM时，HM设备只能扫描目标的一侧(例如，正面)，然后当目标远离HM时，第二RSOC可以扫描目标的背面。因此，为了用相同的HM覆盖多个角度，可以采用多个RSOC雷达成像子系统。应用多次扫描的实施例的另一示例可以是具有四个相距90度的雷达成像传感器的HM，使得它们可以在两个相交(在这种情况下，是垂直的)走廊的交叉处使用，从而允许对在两个大厅的任何方向上移动的目标进行全正面和背面扫描。同样，多个HM可以以固定间隔放置在走廊中，或者放置在不同走廊中，以提供相同能力。

通常，HM可以附接到墙壁或天花板，也可以安装在支架上，或者以任何可行的方式扫描视场距离HM大约五到二十英尺的区域(以从RSOC透镜中心到被测量目标质心的直线而测量的)。

在701，在第一RSOC中激活扫描模式，并且在702，向第二RSOC发送扫描器警告信号。在一个实施例中，扫描器警告信号被发送给多个RSOC。一旦第一RSOC开始扫描过程，它就在703向第二(或其他)RSOC发送目标数据、元数据和图像(静态和视频)的预定组合。

在704，在接收到扫描器警告之后，第二RSOC进入扫描模式，然后在705，第二RSOC在其视场中扫描目标。在一个实施例中，第二RSOC扫描与第一RSOC相同的目标。在一个实施例中，第二RSOC扫描与第一RSOC不同的目标。

在706，记录来自多次扫描的数据、元数据和图像，并且在707，将其发送给CMA。如果某些条件(例如，检测到武器、或者检测到阈值数目的不良行为者)被满足，则在708，发送用于激活警报的信号。在一个实施例中，信号可以从CMA手动发送。在一个实施例中，如果某些策略或条件被满足，则信号可以自动发送，如HM上的处理器或CMA处的处理器所确定的。

一旦HM确定目标已经离开其视场，或者一旦HM接收到带有用于进入待机模式的指令的外部信号，在709，RSOC再次进入待机模式，以等待下一信号进入以扫描模式。

图8是根据本发明的实施例的用于使用RSOC的方法的流程图，该RSOC能够在不需要多个设备的情况下在视场中跟踪目标。单个HM可以安装在墙壁、天花板或支架上，使其能够旋转地(如在一个万向节或一组万向节上)或平移地(诸如在轨道上)移动，从而在目标移动进入、穿过和超出监测区域时能够继续跟踪目标。在一个实施例中，当安装到平坦的天花板时，RSOC安装在万向节上，以提供一种3轴旋转的类型，垂直旋转高达180度，水平旋转高达360度。对于壁挂式版本，HM可以水平旋转180度，垂直旋转360度。在一个实施例中，HM可以在该区域的全半球视图上进行跟踪，从而允许雷达系统在目标进入和离开时连续跟踪和扫描目标。

在801，设备处于待机模式，直到在802处于活动状态。在一个实施例中，激活是由运动引起的，或者是由使用安装在设备上的组件检测到的人形引起的，或者是远程的但与设备通信，这使得处理器向RSOC发送用于发起隐藏扫描的信号。在一个实施例中，RSOC连续扫描，并且当它检测到目标接近时捕获数据。还可以使用RSOC、或相机和RSOC的组合、或麦克风来检测运动。在任何运动检测模式中，任何已知的算法或方法都可以用于运动检测。

在803，标识人体轮廓或其他预定形式，并且RSOC使用本文所述过程的一个或多个组合、使用任何已知和可行的算法来扫描物体。在一个实施例中，使用视觉图像，AI引擎检测人体形状的轮廓，然后以形状的质心为目标进行扫描。替代地，RSOC本身也可以被置于连续扫描模式，以检测人体轮廓，然后进行物体扫描。

如果目标没有移动，则执行扫描直到完成。然而，如果在804确定目标正在移动，则向HM发送用于跟踪目标的信号。目标正在移动的确定可以由位于HM上的处理器、位于CMA处的处理器、个人或以上各项的任何组合来做出。

在805，当设备在其一个或多个万向节上移动时，由设备跟踪目标。替代地，设备可以沿着轨道移动以跟随目标的路径。在一个实施例中，可以使用设备上的处理器来跟踪目标，该处理器向万向节发送用于使HM跟踪目标的信号。在一个实施例中，操作者可以通过发送用于使设备跟踪或以其他方式瞄准一个或多个目标的信号来控制万向节或其他跟踪硬件。在一个实施例中，该设备可以接收从与该设备通信的处理器远程自动发送的用于跟踪目标的信号。

在一个实施例中，万向节被预先编程为自动移动或扫掠，并且在目标被检测到时扫描目标。在一个实施例中，HM在目标出现在视场中时检测目标；HM学习环境，并且对足够大小的基线的任何改变(例如，一个人在扫描期间进入视场)将触发雷达扫描。此外，HM可以被编程为跟踪目标，作为本文中详述的过程的一部分。

当目标被扫描时，HM使用任何已知和可行的运动检测算法来确定目标是否在移动，并且跟踪目标。一个或多个万向节可以由伺服机构、电机或其组合控制，伺服机构、电机或其组合从HM处理器接收用于在跟踪目标的同时移动的信号。用于使用万向节或电机移动设备的信号可以源自位于HM上或与HM通信的处理器，并且与万向节或电机通信的处理器可以使用任何可行的算法来控制设备的方向和定向。在一个实施例中，跟踪算法将试图跟踪目标，使得目标的质心在RSOC的视场中居中。随着目标的移动，将提供更新以使用万向节或轨道横向或垂直移动HM，以确保HM继续以目标为中心。

在806，记录来自扫描过程的数据、元数据和图像，并且在807，向CMA传输数据、元数据、和图像，并且在808，实时向CMA传输图像(静止和/或视频)。

在809，HM确定目标是否仍在其视场中，如果仍在，则HM继续跟踪目标。一旦HM确定目标不再在其视场中，则在809，设备进入待机模式并且返回到其原始位置。

在一个实施例中，如果视场中存在多个目标(例如，多个人走进视场)，HM将视场居中以跟踪组的质心。除了跟踪一个或多个目标之外，HM还可以被编程为保持在静止位置，以便在存在太多目标而无法使用万向节进行跟踪的情况下，例如，当一股人流穿过视场时，HM可以在目标穿过FOV时检测隐藏物体。

图9是包括多个协作相干雷达系统的协作大厅监测器系统的示意图的框图，每个系统在它们自己的芯片上。在一个实施例中，该系统包括大厅监测器901、大厅监测器902和中央管理区域907。大厅监测器901包括具有其视场的RSOC 903和处理器904。大厅监测器02包括处理器905和具有其视场的RSOC 906。在一个实施例中，大厅监测器901和大厅监测器902被配置为彼此通信，其中处理器904被配置为包括用于处理源自大厅监测器902的信号的指令，并且处理器905被配置为包括用于处理源自大厅监测器901的指令的指令。

在一个实施例中，大厅监测器901和902被配置为与中央管理区域907通信。在一个实施例中，中央管理区域907可以是远程服务器、计算机系统或计算机网络。在一个实施例中，中央管理系统907可以是单个手持设备，或者可以是彼此通信的多个手持设备。本领域技术人员将理解，虽然图9中示出了两个大厅监测器，但是该系统可扩展到三个、四个或更多个大厅监测器。

图10是根据本发明的实施例的用于使用协作大厅监测器系统的方法的流程图。在1001，第一大厅监测器接收激活信号。在一个实施例中，第一RSOC接收激活信号并且开始连续扫描，而不管目标是否在其视场内。在一个实施例中，激活信号基于检测事件，该检测事件可以包括以下各项的任何组合：被确定为在视场内的人形、在视场中检测到的运动、在大厅监测器的音频接收距离内检测到的声音、发生的预定时间、或从大厅监测器外部的源接收的信号。

在1002，RSOC扫描其视场，并且在1003，第二RSOC接收用于发起扫描的信号。在一个实施例中，第二RSOC从第一RSOC接收用于发起扫描的信号。在一个实施例中，第二RSOC从诸如中央管理区域等外部源接收用于发起扫描的信号。

在1004，第二RSOC扫描其视场。在1005，向中央管理区域发送扫描数据。在一个实施例中，扫描数据基于第一RSOC、第二RSOC或这两者的扫描。

在1006，基于扫描数据，确定目标上是否存在预定物体(诸如不允许使用的武器)。如果确定物体存在，则创建用户警告。在一个实施例中，用户警告被发送给用户设备。

尽管上面已经示出和描述了某些实施例，但可以在形式和细节上进行各种改变。例如，已经关于特定实施例或过程而描述的实施例的一些特征在其他实施例中是有用的。已经关于软件实现而描述的一些实施例可以实现为数字或模拟硬件。此外，应当理解，本文中描述的系统和方法可以包括所描述的不同实施例的组件和/或特征的各种组合和/或子组合。例如，关于某些过程而描述的数据或组件的类型可以应用于其他上下文。因此，参考一个或多个实施例而描述的特征可以与本文中描述的其他实施例组合。

尽管上面列举了具体的优点，但各种实施例可以包括列举的优点中的一些、没有一个或全部。在回顾以下附图和描述之后，其他技术优点对于本领域的普通技术人员来说可以变得很清楚。

首先应当理解，尽管在附图中示出了示例性实施例并且在上文中进行了描述，但本公开不应以任何方式局限于附图中所示和本文中所述的示例性实现和技术。

在不脱离本公开范围的情况下，可以对本文中描述的系统、装置和方法进行修改、添加或省略。例如，系统和装置的组件可以被集成或分离。此外，本文中公开的系统和装置的操作可以由更多、更少或其他组件来执行，并且所描述的方法可以包括更多、更少、或其他步骤。此外，步骤可以以任何合适的顺序执行。如本文档中使用的，“每个”是指集合的每个成员或集合的子集的每个成员。

Claims (19)

1.一种方法，包括：

由第一芯片上的第一相干雷达系统扫描第一视场，所述第一芯片上的第一相干雷达系统被配置为提供太赫兹范围内的调频连续波；

在第二芯片上的第二相干雷达系统处接收用于在第二视场中发起扫描的信号，所述第二芯片上的第二相干雷达系统被配置为提供所述太赫兹范围内的调频连续波，所述信号是基于由所述第一相干雷达系统进行的所述扫描；

在所述太赫兹范围内扫描所述第二视场；

向中央管理区域传输基于对所述第一视场和所述第二视场的所述扫描的数据集；

基于对所述第一视场或所述第二视场的所述扫描中的至少一项确定目标上是否存在物体；

如果所述物体被确定为存在于所述目标上，则创建用户警告。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述太赫兹范围在0.1THz到1THz之间，包括0.1THz和1THz。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在所述第一相干雷达处接收用于激活所述第一视场的扫描模式的激活信号；

其中所述激活信号基于检测事件，所述检测事件包括以下中的至少一项：被确定为在所述相干雷达系统的所述第一视场内的人形、在所述相干雷达系统的所述第一视场中检测到的运动、在所述相干雷达系统的音频接收距离内检测到的声音、发生的预定时间、或从外部源接收的信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述数据集包括元数据或图像数据中的至少一项。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述用户警告包括警报、所述物体的渲染的图像表示或所述目标的渲染的图像表示中的至少一项。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

接收所述数据集；以及

记录所接收的数据集。

7.一种方法，包括：

由芯片上的相干雷达系统扫描目标，所述芯片上的相干雷达系统提供调频连续波以在太赫兹范围内进行扫描；

在与所述相干雷达系统通信的处理器处确定所述目标是否在所述相干雷达系统的视场内移动；

如果所述处理器确定所述目标在所述视场内移动，则重定向所述相干雷达系统以将目标保持在所述视场内；

基于所述扫描创建扫描数据集；

基于所述扫描数据集确定所述目标上是否存在物体；

如果所述物体被确定为存在于所述目标上，则传输用于创建用户警告的警告信号。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述太赫兹范围在0.1THz到1THz之间，包括0.1THz和1THz。

9.根据权利要求7所述的方法，其中所述警告信号被发送给中央管理区域以用于存储或处理中的至少一项。

10.根据权利要求7所述的方法，其中所述警告信号被配置为在用户设备上渲染图像。

11.根据权利要求7所述的方法，还包括确定所述目标何时进入所述视场。

12.根据权利要求7所述的方法，还包括确定所述目标是否已经离开所述视场。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述相干雷达系统是第一芯片上的第一相干雷达系统，并且所述方法还包括：

由第二芯片上的第二相干雷达系统扫描所述目标，所述第二芯片上的第二相干雷达系统被配置为在所述太赫兹范围内进行扫描。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

基于由所述第一雷达系统进行的所述扫描向中央管理区域发送第一数据集；

基于由所述第二相干雷达系统进行的所述扫描向所述中央管理区域发送第二数据集；

所述警告系统基于所述第一数据集和所述第二数据集中的至少一项。

15.一种装置，包括：

第一芯片上的第一相干雷达系统，被配置为在太赫兹范围内操作以提供调频连续波，并且具有第一视场；

第二芯片上的第二相干雷达系统，被配置为在所述太赫兹范围内操作以提供调频连续波，并且具有第二视场；

第一处理器，与所述第一相干雷达系统通信并且被配置为包括用于以下操作的指令：向所述第一相干雷达系统发送用于在所述第一视场内扫描目标的第一信号；

第二处理器，与所述第二相干雷达系统通信并且被配置为与所述第一处理器协作，以及还被配置为包括用于以下操作的指令：向所述第二相干雷达系统发送用于在所述第二视场内扫描目标的第二信号。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述太赫兹范围在0.1THz到1THz之间，包括0.1THz和1THz。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述第一信号基于检测事件，所述检测事件包括以下中的至少一项：被确定为在所述相干雷达系统的所述第一视场内的人形、在所述相干雷达系统的所述第一视场中检测到的运动、在所述相干雷达系统的音频接收距离内检测到的声音、发生的预定时间、或从外部源接收的信号。

18.根据权利要求17所述的装置，其中所述第一处理器还被配置为向所述第二处理器或中央管理区域中的至少一项发送数据集。

19.根据权利要求18所述的装置，还包括：

壳体，容纳所述第一相干雷达系统和所述第二相干雷达系统中的至少一项；

万向节，被配置为移动所述壳体，使得所述目标保持在所述第一视场和所述第二视场中的至少一项内。