JP2006322833A - 電波受信システム,撮像システムおよび電波受信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナ10により受信された受信信号で示される画像情報として、それぞれ電波受信装置20における伝送経路を伝送された受信信号および参考信号それぞれの信号レベルの差となる信号成分で示される情報が取得される。この信号成分は、常に参考信号に依存した成分となるが、参考信号の信号レベルが大きく変動しなければ、上記差となる信号成分に対する参考信号の影響は大きく異なることはなく、受信信号で示される情報を反映したものとなる。よって、この信号成分そのものを、画像情報を示す信号成分として取り扱うことにより、受信信号で示される画像情報として適切に取得できる。
【選択図】図1
Description
このように構成すれば、参考信号を発生させるために信号源を用いなくてもよいことから、信号源を用いた構成のように、周波数成分を持たせる(適切に発振させる)ためにある程度信号レベルを大きくしなければならないという制限はない。そのため、そのような構成よりも参考信号としての信号レベルを小さく抑えることができる。これにより、アンテナが小さい信号レベルの電波を受信する場合であっても、信号源を用いた構成と比べて、この受信信号の信号レベルと参考信号の信号レベルとの差を小さくすることができる。そのため、最終的に取得される情報における参考信号の影響を小さくすることができ、受信信号で示される信号が参考信号の影響を大きく受けて(例えば、埋もれてしまうなど)適切な情報が取得できなくなる、といったことを防止できる。
この構成における恒温手段により、終端器の温度を一定に保つためには、例えば、請求項5に記載のように、前記参考発生手段における終端器の温度をモニタリングする温度モニタ手段を備え、前記恒温手段は、前記温度モニタ手段によりモニタリングされる温度が一定になるように、前記終端器を加熱または冷却することで、該終端器の温度を一定に保つように構成するとよい。
また、恒温手段により終端器の温度を一定に保つための別の構成として、請求項6に記載のように、前記終端器の周辺に冷媒となる気体または液体を滞留または循環させることにより、前記終端器の温度を一定に保つように構成することも考えられる。
なお、この構成における冷媒としては、水冷のための水,液体窒素,液体ヘリウムなどを採用すること、空冷のために空気などのガスを採用することが考えられる。
また、上述したような流通経路が形成された終端器において、この流通経路が参考信号の伝達経路として機能させるために形成されている場合には、例えば、請求項8に記載のように、終端器における流通経路の封止部分は、前記参考信号が透過可能な部材により形成されているとよい。
この構成における「参考信号を透過する部材」としては、参考信号と同じ周波数帯域の信号を透過させる部材であればよく、例えば、フッ素樹脂(具体的には、テフロン(登録商標)など)や発砲スチロールなどを採用することができる。
・ 第1実施形態
(1)全体構成
撮像システム1は、撮像対象から放射される電波として霧中における透過率が可視光よりも高いミリ波帯の電波に基づいて、撮像対象の画像を示す画像情報を生成するシステムである。
(2)画像生成部46により実行されるプログラム
ここで、画像生成部46が自身にインストールされたプログラムに従って、対象領域全体の画像を示す画像情報を生成するための処理手順を図2に基づいて説明する。
(3)作用,効果
この撮像システム1では、アンテナ10により受信された受信信号で示される画像情報として、それぞれ電波受信装置20における伝送経路を伝送された受信信号および参考信号それぞれの信号レベルの差となる信号成分で示される情報が取得される。これら受信信号および参考信号には、いずれも電波受信装置20の伝送経路を伝送することに起因して、その温度に依存した信号レベルで所定の周波数成分を有するノイズ成分が重畳されることとなるが、両者の信号レベルの差をとれば、それぞれに重畳しているノイズ成分が相殺され、そのノイズ成分を大幅に低減させる(または、除去する)ことができる。
(4)撮像の実例
以下に、上述した撮像システム1を用いて、実際に対象領域全体の画像を示す画像情報を生成した実例を示す。
(4−1)人体を撮像対象とした場合
まず、人体を撮像対象として撮像を行った実例を示す。
(4−2)車両を撮像対象とした場合
次に、車両を撮像対象として撮像を行った実例を示す。
2.第2実施形態
(1)全体構成
撮像システム2は、第1実施形態における撮像システム1と同様の構成であるが、図7に示すように、電波受信装置20において、終端器21の温度を検出する温度検出部26が備えられている以外に、画像生成部46により実行されるプログラムの処理手順が一部異なっているだけであるため、この処理手順についてのみ詳述する。
(2)画像生成部46により実行されるプログラム
ここで、画像生成部46が自身にインストールされたプログラムに従って、対象領域全体の画像を示す画像情報を生成するための処理手順を図8に基づいて説明する。
(3)作用,効果
このように構成された撮像システム2によれば、第1実施形態と同様の構成により得られる作用,効果の他、以下に示すような作用,効果を得ることができる。
3.第3実施形態
(1)全体構成
撮像システム3は、第1実施形態の撮像システム1と同様、撮像対象の画像を示す画像情報を生成するシステムである。
画像生成装置60は、第1実施形態と同様のパルスジェネレータ62、各電波受信装置50にて取得された信号に基づいて対象領域全体の画像を示す画像情報を生成する画像生成部66などからなる。
また、画像生成部66は、周知のパーソナルコンピュータからなるものであり、以下に示すように、インストールされたプログラムに従って対象領域全体の画像を示す画像情報を生成する。
(2)画像生成部46により実行されるプログラム
ここで、画像生成部66が自身にインストールされたプログラムに従って、対象領域全体の画像を示す画像情報を生成するための処理手順について説明する。
(3)作用,効果
このように構成された撮像システム3によれば、第1実施形態と同様の構成により得られる作用,効果の他、以下に示すような作用,効果を得ることができる。
4.その他の実施形態
その他の実施形態として、例えば、第1実施形態の撮像システム1において、終端器21の温度変化を抑制するために、終端器21の温度をモニタリングする構成要素(第2実施形態の温度検出部26など)、および、この構成要素によりモニタリングされる終端器21の温度が一定となるように、終端器21を冷却または加熱する恒温装置を備え、この恒温装置により終端器21の温度をフィードバック制御するように構成してもよい。
また、終端器21の温度変化を抑制するための別の構成として、図11に示すように、終端器21に巻き付けた管(本実施形態では、銅パイプ)72の内部に冷却または加熱した媒体を循環させることにより、終端器21を媒体の温度まで冷却または加熱する恒温装置を備えた構成が考えられる。
さらに、上述したように、導波管74を、水分が含まれない気体で満たす構成においては、この導波管74に形成された循環孔を介して、導波管74と外部との間で気体を循環させるように構成するとよい。
5.変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
また、上記第1実施形態においては、図2のs120で、受信信号および参考信号それぞれの信号成分の差を示す信号成分そのものを、対象領域における一部分の画像(単位画像)として取り扱うように構成されたものを例示した。しかし、上記差を示す信号成分については、ここから参考信号の影響によるオフセット成分を除去することにより、受信信号で示される情報のみを適切に取得するように構成してもよい。
6.本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、電波受信装置20および画像生成装置40は、本発明における電波受信システムおよび撮像システムである。
また、図8におけるs222は、本発明における温度修正手段である。
Claims (15)
- アンテナを介して受信した受信信号で示される情報を取得する電波受信システムであって、
参考となる信号成分である参考信号を発生する参考発生手段と、
アンテナにより受信された受信信号,および,前記参考発生手段により発生された参考信号それぞれを順に選択して伝送経路へ出力する選択出力手段と、
該選択出力手段により前記伝送経路へ出力される信号に基づいて、前記受信信号で示される情報を取得する情報取得手段と、を備えており、
該情報取得手段は、前記選択出力手段により選択された信号が前記受信信号および前記参考信号である場合に前記伝送経路に出力された信号それぞれの信号レベルの差を示す信号成分を生成し、該信号成分で示される情報を、前記受信信号で示される情報として取得する、ように構成されている
ことを特徴とする電波受信システム。 - 前記参考発生手段は、所定の信号レベルとなる参考信号を発生する終端器により構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の電波受信システム。 - 前記参考発生手段における終端器の温度をモニタリングする温度モニタ手段と、
前記情報取得手段により取得される情報を、前記温度モニタ手段によりモニタリングされている前記終端器の温度に応じて修正する温度修正手段と、を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載の電波受信システム。 - 前記参考発生手段における終端器の温度を一定に保つ恒温手段を備えている
ことを特徴とする請求項2に記載の電波受信システム。 - 前記参考発生手段における終端器の温度をモニタリングする温度モニタ手段を備え、
前記恒温手段は、前記温度モニタ手段によりモニタリングされる温度が一定になるように、前記終端器を加熱または冷却することで、該終端器の温度を一定に保つように構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の電波受信システム。 - 前記恒温手段は、前記終端器の周辺に冷媒となる気体または液体を滞留または循環させることにより、前記終端器の温度を一定に保つように構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載の電波受信システム。 - 前記参考発生手段における終端器が空気の流通経路を有している場合において、該流通経路を、水分が含まれない気体で満たすと共に、該気体が外部と流通しないように封止した構成とされている
ことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の電波受信システム。 - 前記終端器における流通経路の封止部分は、前記参考信号が透過可能な部材により形成されている
ことを特徴とする請求項7に記載の電波受信システム。 - 前記参考発生手段は、前記終端器における前記流通経路に形成された循環孔を介して、該流通経路と外部との間で気体を循環させるように構成されている
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の電波受信システム。 - 前記終端器に形成された循環孔は、気体が外部との間で流通する際の流通方向と交差する面の直径が、前記参考信号の波長よりも十分に小さくなるように構成されている
ことを特徴とする請求項9に記載の電波受信システム。 - 前記終端器に形成された循環孔には、気体が外部との間で流通する際の流通方向と交差する面に沿って、前記参考信号の波長よりも十分に小さい編み目のメッシュ状部材が設けられている
ことを特徴とする請求項9に記載の電波受信システム。 - 前記参考発生手段は、前記終端器,および,該終端器により発生される参考信号を前記選択出力手段まで伝送させる導波管により構成され、該導波管によって、少なくとも前記恒温手段により加熱または冷却されている前記終端器の温度が前記選択出力手段にまで伝達しない距離だけ、前記終端器と前記選択出力手段とが離されている
ことを特徴等する請求項5から11のいずれかに記載の電波受信システム。 - 対象領域における一部分から放射される電波をアンテナで受信し、該受信した受信信号で示される情報を、対象領域における一部分の画像情報として取得する電波受信装置と、
前記アンテナを、それぞれ対象領域における異なる部分から放射される電波が受信可能となる複数の状態に変位させる状態変位装置と、
前記アンテナが前記状態変位装置により複数の状態それぞれに変位させられる過程において、各状態のときに前記電波受信装置により取得された画像情報で示される画像それぞれを配置してなる対象領域全体の画像を示す画像情報を生成する画像生成装置と、からなり、
前記電波受信装置が、請求項1から12のいずれかに記載の電波受信システムにより構成されている
ことを特徴とする撮像システム。 - それぞれ対象領域における異なる部分から放射される電波をアンテナで受信し、該受信した受信信号を検波してなる情報を、対象領域における該当部分の画像情報として取得する複数の電波受信装置と、
該電波受信装置それぞれにより取得された画像情報で示される複数の画像それぞれを配列してなる対象領域全体の画像を示す画像情報を生成する画像生成装置と、からなり、
前記電波受信装置は、請求項1から12のいずれかに記載の参考発生手段,選択出力手段および信号検波手段を備えており、
前記画像生成装置は、
前記電波受信装置それぞれにおける前記選択出力手段に対し、アンテナにより受信された受信信号,および,前記参考発生手段により発生された参考信号のうち、伝送経路に出力させるべき信号の切り替えを指示する切替指示手段と、
該切替指示手段により前記受信信号を出力させる旨の切り替えを指示した場合,および,前記参考信号を出力させる旨の切り替えを指示した場合に前記電波受信システムにより取得された信号それぞれについて、該信号における信号レベルの差となる信号レベルの信号成分で示される情報を、前記切替指示手段が切り替えを指示した前記電波受信装置により取得された画像情報として生成する部分画像生成手段と、
該部分画像生成手段により生成された前記電波受信装置それぞれについての画像情報を、該電波受信装置が対象領域において電波を受信可能な部分それぞれの画像として配置してなる対象領域全体の画像を示す画像情報を生成する全体画像生成手段と、を備えている
ことを特徴とする撮像システム。 - アンテナにより受信された受信信号,および,参考となる信号成分である参考信号のいずれかを選択的に伝送経路へ出力し、
該伝送経路に前記受信信号が出力された場合に該受信信号を検波してなる信号,および,前記伝送経路に前記参考信号が出力された場合に該参考信号を検波してなる信号それぞれの信号レベルの差となる信号成分を、前記受信信号で示される情報として取得する
ことを特徴とする電波受信方法。
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