JP2007515628A - 物体検出法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
本願は2003年11月25日出願の米国仮特許願60/525637「偏光(偏向)並び人工知能処理を利用した物体検出法及び装置」の優先権を主張する。本願はまた2003年1月9日出願の米国特許願10/340016「物体検出システムのための信号処理法」の一部継続出願でもある。これは2002年1月29日出願の米国特許願10/060641の一部継続出願であり、2004年11月30日に米国特許6825456となった。これは1999年5月25日出願の米国特許願09/318196「物体検出システム」の一部継続出願であり、2002年1月29日に米国特許6342696となったものである。
本発明は、限定はしないが銃器や爆弾等の隠蔽された武器等の物体の存在を遠隔で検出する方法と装置に関する。
以下の説明はいくつかの出版物や文献に言及する。そのような解説は科学的原理の詳細な説明のためであり、特許の特許性に関わる従来技術を構成するものではない。
本発明は標的と関連する対象物の存在を決定する方法に関する。この方法は、偏光放射線で標的を照射し、偏光放射線と同一偏光性を有した標的から反射する第1放射線を収集し、偏光放射線と反対偏光性を有した標的から反射する第2放射線を収集し、第1放射線と第2放射線の加重された複数の基準を利用して対象物の存在を決定する。好適には、その利用ステップは、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換された収集放射線の加重された複数の基準を用いる。好適には、その利用ステップは、複数時間で、第1放射線と第2放射線の一方あるいは両方の振幅スプレッドを利用する。好適には利用ステップはさらに、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換した後の0時での第1放射線の第1振幅、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換した後の0時での第2放射線の第2振幅、及び第1振幅と第2振幅の相違でなる群より選択される複数の基準の利用を含む。この利用ステップはオプションで第1放射線と第2放射線の到着時間の相違及び/又は時間ドメインあるいは周波数ドメインでの第1放射線と第2放射線の一方または両方の曲線形状の測定値の相違、好適には曲線のピーク値と曲線下側の全面積の比を含む。
(好適実施例)
本発明は離れた対象物の有無を検出するための方法と装置とに関する。本発明の1実施例は人物によって運搬される隠蔽銃器及び/又は爆弾を発見するために使用できる。本発明は学校、銀行、大使館、刑務所、裁判所、オフィースビル、小売店あるいは居住地のごとき安全が重要な場所(セーフゾーン)から武器を締め出すのに利用できる。“セーフゾーン”とは出願人の商標である。
であり、波長λは0.3/fメートルであり、fは周波数(GHz)である。よって、
となる。
F_step=サンプル間の周波数ステップのサイズ
F_span=全周波数スパン(NxF_step)
W=W0ej2πθ0
k=0,1・・・・・・M−1
A0はチャープZ当初半径を決定する。
W0はチャープZ変換の“螺旋係数”を決定する。
θ0は全間隔の一部としての開始位置を決定する。
Φ0は全間隔の一部としてのステップサイズを決定する。
Nは入力(時間)値の数である。
Mは出力(周波数)値の数である。
1.周波数振幅と位相値を得る。
2.ハミングウィンドーを値に適用する。
3.振幅と位相値を実数値と虚数値に変換する。
4.共役複素値を得る。
5.チャープZ変換を実行する。
6.結果を共役させる。
7.実数値と虚数値からの結果を振幅値に変換する。
検出用にテストされた標的には多様な武器が含まれ、22口径ピストル、グロック9mm半自動式ピストル、ウージー攻撃用ライフル、及び榴散弾としての釘、榴散弾としてのスリングショットボール及び榴散弾を含まない爆発性シミュレーションパケットを含む多様なテロリスト型爆弾を含んでいる。表2は、9.5から10.7GHz周波数帯を用いて水平偏光で照射した場合の、本発明による多様な武器の検出に関するサンプルテストデータを示している。このデータは前面のみを照射したものである。データはサイズと体重が約100ポンドから220ポンド、身長は約5フィート0インチ から6フィート2インチの異なる12人の人物を用いて得られたものである。表に示す如く、システムは116テストのうちの115テストで正確な判断を示し、ただ1件の間違った陽性と283の武器に対してゼロ件の間違った陰性を示した。(NAは該当なしを指す)
82 受信アンテナ
26 プロセッサー
Claims (27)
- 標的と関連する対象物の存在を決定する方法であって、
偏光(偏向)放射線で標的を照射するステップと、
前記偏光放射線と同一偏光性を有した前記標的から反射する第1放射線を収集するステップと、
前記偏光放射線と反対偏光性を有した前記標的から反射する第2放射線を収集するステップと、
前記第1放射線と前記第2放射線の加重された複数の基準を利用するステップと、
を含んでいることを特徴とする対象物の存在を決定する方法。 - 利用ステップは、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換された収集放射線の加重された複数の基準の利用を含んでいることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 利用ステップは、複数時間で第1放射線と第2放射線の一方あるいは両方の振幅スプレッドを利用するステップを含んでいることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 利用ステップは、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換した後の0時での第1放射線の第1振幅、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換した後の0時での第2放射線の第2振幅、及び前記第1振幅と前記第2振幅の相違で成る群より選択される複数の基準の利用を含んでいることを特徴とする請求項2記載の方法。
- 利用ステップは、第1放射線と第2放射線の到着時間の相違の利用を含んでいることを特徴とする請求項4記載の方法。
- 利用ステップは、時間ドメインあるいは周波数ドメインでの第1放射線と第2放射線の一方または両方の曲線形状の測定値の利用を含んでいることを特徴とする請求項4記載の方法。
- 測定値は曲線のピーク値と曲線下側の全面積との比を含んでいることを特徴とする請求項6記載の方法。
- 方法は複数回反復され、各結果を組み合わせるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項1記載の方法。
- キャリブレーションデータで人工知能ネットワークをトレーニングするステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項3記載の方法。
- 利用ステップは人工知能ネットワークを利用して自動的に対象物の存在を判定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項9記載の方法。
- 標的は人物を含んでいることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 対象物は隠蔽武器を含んでいることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 隠蔽武器はナイフ、銃器、爆弾、起爆装置、及び人間爆弾から成る群から選択されることを特徴とする請求項12記載の方法。
- 標的に関連する対象物を検出する装置であって、
偏光放射線で標的を照射するための送信アンテナと、
前記照射放射線と同一偏光性を有する前記標的から反射した第1放射線を収集するための第1受信アンテナと、
前記照射放射線とは反対偏光性を有する前記標的から反射した第2放射線を収集するための第2受信アンテナと、
対象物の存在を判定するために前記第1放射線と前記第2放射線の加重された複数の基準を利用するためのプロセッサーと、
を含んでいることを特徴とする装置。 - プロセッサーはチャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換された収集放射線の加重された複数の基準を利用することを特徴とする請求項14記載の装置。
- プロセッサーは複数の時間で第1放射線と第2放射線の一方または両方の振幅スプレッドを利用することを特徴とする請求項15記載の装置。
- プロセッサーはチャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換された後の0時での第1放射線の第1振幅、チャープZ変換プロセスで時間ドメインに変換された後の0時での第2放射線の第2振幅、及び前記第1振幅と前記第2振幅との相違から成る群から選択される複数の基準を利用することを特徴とする請求項15記載の装置。
- プロセッサーは第1放射線と第2放射線の到着時間差を利用することを特徴とする請求項17記載の装置。
- プロセッサーは時間ドメインまたは周波数ドメインの第1放射線と第2放射線の一方または両方の曲線の形状を利用することを特徴とする請求項17記載の装置。
- プロセッサーは第1放射線と第2放射線の一方または両方の時間的変動を利用することを特徴とする請求項17記載の装置。
- 1体の双偏光アンテナが第1受信アンテナと第2受信アンテナを含んでいることを特徴とする請求項14記載の装置。
- プロセッサーは標的への複数回の放射線照射からの結果を組み合わせることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 標的は人物であることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 対象物は隠蔽武器であることを特徴とする請求項14記載の装置。
- 隠蔽武器はナイフ、銃器、爆弾、起爆装置、及び人間爆弾から成る群から選択されることを特徴とする請求項24記載の装置。
- プロセッサーは人工知能ネットワークを使用して自動的に対象物の存在を検出することを特徴とする請求項14記載の装置。
- プロセッサーは基準のそれぞれの値を振り当て、該基準の値の組み合わせに基づいて対象物の存在を判定することを特徴とする請求項26記載の装置。
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