JP2012145576A - 電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法および検査装置 - Google Patents

電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法および検査装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2012145576A
JP2012145576A JP2011284858A JP2011284858A JP2012145576A JP 2012145576 A JP2012145576 A JP 2012145576A JP 2011284858 A JP2011284858 A JP 2011284858A JP 2011284858 A JP2011284858 A JP 2011284858A JP 2012145576 A JP2012145576 A JP 2012145576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
millimeter wave
electromagnetic millimeter
feedback
electromagnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011284858A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6120258B2 (ja
Inventor
A Smith Robert
ロバート エー. スミス,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boeing Co
Original Assignee
Boeing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boeing Co filed Critical Boeing Co
Publication of JP2012145576A publication Critical patent/JP2012145576A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6120258B2 publication Critical patent/JP6120258B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/005Prospecting or detecting by optical means operating with millimetre waves, e.g. measuring the black losey radiation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

【課題】ミリ波信号を使用して物体を検査する方法を提供する。
【解決手段】少なくとも2つのミリ波信号源を提供し、ミリ波信号源から、少なくとも2つの異なる周波数を有する少なくとも2つのミリ波信号を送信して物体を照射し、反射された帰還信号が閾値信号レベルを超えているか否かを判定する。超えている場合は、その帰還信号を処理して物体の形状を特定する。超えていない場合は、別の帰還信号を処理する。検出される場合は、その帰還相互信号を処理して物体の性質を特定する。検出されない場合は、別の帰還信号を処理するステップとを行う。すべての帰還信号がチェックされたか否かを判定する。結果が満足なものか否かを判定し、結果が満足なものでない場合は、ミリ波信号のうちの少なくとも1つの周波数を変更する。結果が満足なものである場合は、本方法を終了する。
【選択図】図3

Description

本発明は、電磁波照射を使用した物体の検査を対象とし、特に、電磁ミリ波照射を使用した物体の検査を対象とすることができる。
これまで、物体の存在を特定する手段として、電磁信号を利用して物体を照射してきた。このような電磁照射信号は、空港や裁判所などの安全が保証される場所で、衣服の下や手荷物の中に隠された物体を検出するために用いられてきた。物体の存在を判定するためには、物体から反射される信号の強度を検出することが用いられてきた。
特定の状況においては、単に物体の存在を検出するだけでは、物体に関する情報として十分ではない場合がある。空港などで多数の人や手荷物を効率よく処理するために、衣服の下または手荷物の中に物体の存在を示す兆候が検出された人を引き留めて、一人ひとりに電磁的に「金属探知棒検査(wanding)」によって、または身体を「叩く(pat down)」ことによって調査することを省きたい場合がある。「金属探知棒検査(wanding)」という用語は、物体のすぐ近くで電磁反応検出機を動かすことによって、物体上または物体内の鉄物質の存在を検出することを表す。「叩く(pat down)」という用語は、調査員の手で調査の対象に身体的に接触し、物体が隠されていることを示し得る隆起や硬点などの存在をチェックすることを表す。
現在、人や荷物に隠匿された武器やその他の危険物を検出するためのミリ波技術を使用した応用例が存在する。ミリ波によって、布地や他の物質を透かして見ることが可能になると共に、危険な物品や物体を検出するのに十分な解像度がもたらされるということが知られている。現存する周知のシステムの多くは受動的であり、現存する周知のシステムのすべては、オペレータが危険な物品や物体を識別するために観察する画像を生成することに焦点を当てている。本開示の目的では、「識別する」という用語は、「検出および特定する」ことを意味するものと解釈することができる。オペレータが、往々にして粒子が粗くまたは解像度が低い画像で判断すると、誤報率が高くなる場合がある。通常、広範囲の画像を形成するには、生成に数十秒から数十分を要するため、スループットが低下する結果となる。多くの場合、X線画像では種々の密度の物質が検出されるので、目的の物品が隠匿されることがあり得る。痕跡検出法、レーザ分光法、および化学反応法などの爆発物検出方法が、対象物または物体の外面に適用されるが、隠匿された物品の検出には有益でない場合がある。
物体の形状や性質を判定することができる物体の検査方法および検査装置が必要とされている。本開示の目的では、物体の「性質」という用語は、例えば、これらに限定されないが、物体内に存在する化学物質、元素、または無機物などの物体を構成する物質を表すものと解釈され得る。
電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法は、(a)少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を提供するステップと、(b)この少なくとも2つのミリ波信号源から少なくとも2つの電磁ミリ波信号を送信して、物体を照射するステップであって、この少なくとも2つの電磁ミリ波信号は、少なくとも2つの異なる周波数を有するステップと、(c)(1)反射された帰還信号が所定の閾値信号レベルを超えているか否かを判定するステップであって、[a]閾値信号レベルを超えている場合は、その反射された帰還信号を処理して物体の形状を特定し、[b]閾値信号レベルを超えていない場合は、別の帰還信号を処理するステップ、および(2)帰還相互変調積信号または高調波信号が検出されるか否かを判定するステップであって、[a]検出される場合は、その帰還相互変調積信号または高調波信号を処理して物体の性質を特定し、[b]検出されない場合は、別の帰還信号を処理するステップを順不同で行うステップと、(d)すべての帰還信号がチェックされたか否かを判定するステップであって、(1)チェックされていない場合は、別の帰還信号を処理し、(2)チェックされている場合は、ステップ(e)に進むステップと、(e)この方法によって満足な結果が得られたか否かを判定するステップであって、(1)満足な結果が得られなかった場合は、少なくとも2つのミリ波信号のうちの少なくとも1つ信号の周波数を変更し、(2)満足な結果が得られた場合は、この方法を終了させるステップとを含む。
電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査装置は、(a)少なくとも2つの電磁ミリ波信号源であって、これらの信号源からの少なくとも2つの電磁ミリ波信号によって物体が照射されるように物体に対して配向され、この少なくとも2つの電磁ミリ波信号は、少なくとも2つの異なる周波数を有する信号源と、(b)少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうち、選択された電磁ミリ波信号の反射信号を受信できるように物体に対して配向された少なくとも1つの受信器ユニットと、(c)この少なくとも1つの受信器ユニットに結合された分析ユニットであって、反射信号および反射信号間の相互変調積信号または高調波信号の信号レベルを確定する分析ユニットとを含み、この反射信号が所定の閾値信号レベルを超えている場合は、物体の形状が示され、物体の性質は、相互変調積信号または高調波信号によって示される。
したがって、本開示の特徴は、物体の形状および性質を判定することができる物体の検査方法および装置を提供することである。
本開示のさらなる目的および特徴は、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲を、添付の図面と照らし合わせて考察することから、明らかになるであろう。この添付の図面では、それぞれ異なる図において、同じ要素には同じ参照番号が使用されて符番され、本開示の好適な実施形態が説明される。
本開示の装置の第1の実施形態の概略図である。 本開示の装置の第2の実施形態の概略図である。 本開示の方法を説明する流れ図である。
本明細書では、「結合された」および「接続された」という用語が、それらの派生語と共に使用される場合がある。これらの用語は、互いに同義語であるよう意図されたものではないということに留意されたい。むしろ、特定の実施形態では、「接続された」は、2つ以上の要素が互いに直接的に物理的または電気的な接触をすることを表すために使用され得る。「結合された」は、2つ以上の要素が互いに直接的または間接的に(それらの間に他の要素が介在した状態で)物理的または電気的な接触をすること、または、2つ以上の要素が協働または(例えば、因果関係にあって)互いに影響し合うことを表すために使用され得る。
本明細書において、「部分」という用語は、場、場所、方向性、場面、地点、位置、サイト、スポット、体積、連結部、接続部、または一次元または二次元におけるその他の同様な位置に関する領域を表すよう意図される。物理装置における部分としては、例えば、これらに限定されないが、角、交点、湾曲部、直線部、面積、平面部、体積、またはこれらのいずれかの特徴の一部を挙げることができる。電気装置における部分としては、例えば、これらに限定されないが、端子、導線、回路、回路線、回路基板、配線板、ピン、コネクタ、コンポーネント、コンポーネントの集合、サブコンポーネント、または一次元または二次元におけるその他の同様な位置に関する領域を挙げることができる。流れ図における部分としては、例えば、これらに限定されないが、連結部、ステップ、サイト、機能、クエリ、応答またはその他の態様、連結部間、ステップ間、サイト間、機能間、クエリ間、応答間、または流れ図によって示されたフローまたは方法のその他の態様間のステップ、増分、または間隙を挙げることができる。
本開示では、送信されたミリ波信号によって照射されたコンポーネントから拡散されるエネルギーを放射測定することによって、金属の検出、バルク爆薬の検出、および隠匿された非金属製の武器の検出を行うことができる方法および装置が記載される。隠匿されているかもしれない異なる密度の物品を識別するために、閾値レベルの検出を実行することができる。差周波数を照合することにより照射された物体から生成される非線形応答または相互変調積信号を使用して、電子部品や、他の異種金属接合の検出を行うことができる。送信されたミリ波信号によって照射された物体から拡散されるエネルギーの画像をスキャンおよび生成することによって、金属の検出、バルク爆薬の検出、および隠匿された非金属製の武器の検出を行うことができる。目標領域の画像がオペレータに向けて呈示され、結果を判断することができる。閾値信号を検出する動作モードと、差分信号を検出する動作モードからの情報を使用して、自動検出を行うことができる。物体を集中的に照射し、低出力レベルで動作させることによって、動作中の干渉を軽減することができる。連続波モードで動作させることによって、1秒につき数百回の測定が可能になり、物体の存在を迅速に検出および確認できる。約30GHz(ギガヘルツ)から約300GHzの範囲の周波数を使用して実施することができる。W帯域(75〜110GHz)内の周波数を用いることが、最も効果的である。
図1は、本開示による装置の第1の実施形態の概略図である。図1において、装置10は、共通基準信号発生器ユニット16に結合された第1の電磁ミリ波信号源12および第2の電磁ミリ波信号源14を含み得る。基準信号発生器ユニット16は、同期受信器ユニット18に結合され得る。同期受信器ユニット18には、分析ユニット19が結合され得る。
第1の電磁ミリ波信号源12は、(基準信号発生器ユニット16によって提供された基準信号fから)周波数fを有する第1の電磁ミリ波信号20を合成することができる。第1の電磁ミリ波信号源12は、第1の電磁ミリ波信号20を送信して、物体22を照射することができる。
第2の電磁ミリ波信号源14は、(基準信号発生器ユニット16によって提供された基準信号fから)周波数fを有する第2の電磁ミリ波信号24を合成することができる。第2の電磁ミリ波信号源14は、第2の電磁ミリ波信号24を送信して、物体22を照射することができる。
電磁ミリ波信号20、24のいずれもが、物体22から反射して、同期受信器ユニット18によって受信され得る。この現象は、電磁波伝達システムの当業者によって理解されるものであり、図1が乱雑になるのを避けるために、図1には図示されない。さらに、周波数Δfを有する差分信号26が、物体22から反射して、同期受信器ユニット18によって受信され得る。周波数Δfは、周波数f、fと、次の関係式によって関係し得る。
Δf=f−f [1]
物体22の近傍23で、電磁ミリ波信号20、24が交差すると、図1を含む平面と実質的に垂直なフリンジ面25が形成され得る。
分析ユニット19は、反射された電磁ミリ波信号20、24の信号レベルを確定し、反射された電磁ミリ波信号20、24のいずれかが所定の閾値信号レベルを超えているか否かを判定することができる。分析ユニット19は、反射された電磁ミリ波信号20、24の受信信号レベルから収集した情報を使用して、物体22の形状を判定することができる。先行技術の電磁照射信号システムで使用される長い波長信号と比べて、反射された電磁ミリ波信号20、24の波長は相対的に短いため、そのような先行技術システムによって達成できた解析よりも、より精度良く物体22の形状を解析することができる。
分析ユニット19は、反射された差分信号26を確定し、物体22の存在を確定することができる。分析ユニット19は、反射された電磁ミリ波信号20、24と、反射された差分信号26の双方からの情報を用いて、物体22の存在を確定することができる。
図2は、本開示による装置の第2の実施形態の概略図である。図2において、装置30は、第1の送信アンテナ34に結合された第1のミリ波送信器32を含み得る。この第1の送信アンテナ34は、第1のミリ波送信器32と協働して、第1の電磁ミリ波信号36を送信し、物体38を照射することができる。また、装置30は、第2の送信アンテナ42に結合された第2のミリ波送信機40を含み得る。この第2の送信アンテナ42は、第2のミリ波送信器40と協働して、第2の電磁ミリ波信号46を送信し、物体38を照射することができる。
装置30の様々な要素の配向は、物体38からアンテナ34、42までの距離と、アンテナ34、42の間の間隔を用いて定めることができる。アンテナ34と42の間の間隔は、電磁ミリ波信号36と46の間の収束角Θとして表すことができる。収束角Θはゼロになる場合もあり、周波数f、fの信号は、1つのアンテナから送信される場合もある。
拡散された帰還信号48が、物体38から反射され得る。第1のアンテナユニット50は、拡散された帰還信号48を第1の周波数帯域で受信することができる。第1のアンテナユニット50は、第1の受信器ユニット(RCVR1)54に結合された第1の前置増幅器ユニット(PREAMP #1)52を含み得る。第2のアンテナユニット60は、拡散された帰還信号48を第2の周波数帯域で受信することができる。第2のアンテナユニット60は、第2の受信器ユニット(RCVR2)64に結合された第2の前置増幅器ユニット(PREAMP #2)62を含み得る。例えば、これらに限定されないが、第1の周波数帯域はW帯域とすることができ、第2の周波数帯域は、UHF帯域からX帯域の範囲内とすることができる。
アンテナユニット50、60は、分析ユニット70に結合され得る。拡散された帰還信号48は、相互変調積信号または高調波信号に統合され得る。分析ユニット70は、拡散された帰還信号48を確定して、物体22の性質を確定することができる。実験データまたはその他のデータは、分析ユニット70、または、分析ユニット70が、拡散された帰還信号48から集めた情報と、物体38の性質または物体38の一部を判定するために収集されて格納されたデータとを比較することができるような他の場所に格納されたデータであってもよい。区別され得る物体38の性質または物体38の一部としては、例えば、これらに限定されないが、非線形型電気接続部、特定の電子要素、異種電気接続部、誘電体、液体、非金属製材料、セラミック材料の存在、およびその他の特性または要素を挙げることができる。
図2の矢印80で表したように装置30を効果的に移動させるスキャン動作によって、物体38に対する装置30の配向を変えることができる。このようなスキャン動作は、装置30を物理的または機械的に移動させること、または電子ビームスキャンの当業者に既知のビームまたは信号ステアリング動作を用いることによって行うことができる。追加的または代替的には、物体38を図2の矢印82で表したように回転させて、物体38の異なる面を装置30に対して呈示することができる。また、装置30によるスキャンと物体38の動きの連係を用いて、物体38の異なる面の装置30に対する呈示を行うこともできる。
図3は、本開示による方法を説明する流れ図である。図3では、電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法100は、「開始」部分102から開始することができる。続いて、方法100では、ブロック103で表したように、少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を提供することができる。
続いて、方法100では、ブロック104で表したように、少なくとも2つの電磁ミリ波信号源から少なくとも2つの電磁ミリ波信号を送信して、物体を照射することができる。この少なくとも2つの電磁ミリ波信号は、少なくとも2つの異なる周波数を有することができる。
続いて、方法100では、次のステップが順不同で行われる。
(1)クエリブロック106に表した、物体から反射された帰還信号が所定の閾値信号レベルを超えているか否かを判定するステップ。反射された帰還信号が所定の閾値信号レベルを超えている場合は、方法100は、クエリブロック106から「はい」応答ライン112を通って進むことができ、ブロック124に表したように、その反射された帰還信号を処理して、物体の形状を特定することができる。また、方法100は、ブロック126に表したように、反射された信号を検出することで、物体の存在の特定をもたらすことができる。反射された帰還信号が所定の閾値信号レベルを超えていない場合は、方法100は、クエリブロック106から「いいえ」応答ライン118を通って進むことができ、クエリブロック130に進んで、すべての帰還信号がチェックされたか否かのクエリを提起することができる。
(2)クエリブロック108に表した、物体から反射された帰還差分信号が検出されるか否かを判定するステップ。帰還差分信号が検出される場合は、方法100は、クエリブロック108から「はい」応答ライン114を通って進むことができ、ブロック126に表したように、反射された帰還差分信号を処理して、物体の存在を特定することができる。反射された帰還差分信号が検出されない場合は、方法100は、クエリブロック108から「いいえ」応答ライン120を通って進むことができ、クエリブロック130に進んで、すべての帰還信号がチェックされたか否かのクエリを提起することができる。
(3)クエリブロック110に表した、物体からの帰還相互変調積信号または帰還高調波信号が検出されるか否かを判定するステップ。帰還相互変調積または帰還高調波信号が検出される場合は、方法100は、クエリブロック110から「はい」応答ライン116を通って進むことができ、ブロック128に表したように、その帰還相互変調積または帰還高調波信号を処理して、物体の性質を特定することができる。帰還相互変調積または高調波信号が検出されない場合は、方法100は、クエリブロック110から「いいえ」応答ライン122を通って進むことができ、クエリブロック130に進んで、すべての帰還信号がチェックされたか否かのクエリを提起することができる。
ブロック124、126、128によって表したステップの完了後、またはクエリブロック106、108、110によって提起されたクエリへの「いいえ」応答後は、方法100は、続いて、クエリブロック130に表したように、すべての帰還信号がチェックされたか否かを判定するステップに進む。すべての帰還信号がチェックされていない場合は、方法100は、クエリブロック130から「いいえ」応答ライン132を通って進み、ブロック134に表したようにチェックされていない帰還信号を選択することができる。方法100は、ブロック134から部分135に進み、その後、ブロック106、108、110、124、126、128、130に関連する前述したステップを遂行して、別の帰還信号の処理を行うことができる。
すべての帰還信号がチェックされている場合は、方法100は、クエリブロック130から「はい」応答ライン136を通って進み、クエリブロック138に表したように、ユーザが方法100の結果に満足したか否かのクエリを提起することができる。結果に満足した場合は、方法100は、クエリブロック138から「はい」応答ライン140を通って進み、「終了」部分142に表したように、方法100は終了する。結果に満足しなかった場合は、方法100は、クエリブロック138から「いいえ」応答ライン144を通って進むことができる。破線クエリブロック146に表したように、物体の別の面が所望されるか否かの任意のクエリを提起することができる。物体の別の面が所望される場合は、方法100は、クエリブロック146から「はい」応答ライン152を通って進み、ブロック154に表したように、物体の面を変更することができる。物体を回転させるなどして物理的に物体を動かすことにより、物体を機械的にスキャンするもしくは電気信号でスキャンすることによって、または、物体のスキャンと回転を連動させることによって、物体の面を変更することができる。物体の別の面が所望されない場合は、方法100はクエリブロック146から「いいえ」応答ライン148を通って進み、ブロック150に表したように、ブロック104に従って送信された少なくとも2つの電磁信号の送信周波数のうちの少なくとも1つを変化させることができる。
ブロック150、154のいずれかに表したアクションの完了後は、方法100は、ブロック104、106、108、110、124、126、128、130に関連する前述したステップを遂行して、別の帰還信号の処理を行うことができる。
別の一連の実施形態は、電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法に関し、この方法は、
(a)少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を提供するステップと、
(b)前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源から少なくとも2つの電磁ミリ波信号を送信し、前記物体を照射するステップであって、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号は、少なくとも2つの異なる周波数を有するステップと、
(c)実質的に同時に、
(1)前記物体から反射された帰還信号が所定の閾値信号レベルを超えているか否かを判定するステップであって、
[a]前記反射された帰還信号が前記所定の閾値信号レベルを超えている場合は、前記反射された帰還信号を処理して前記物体の形状を特定し、
[b]前記反射された帰還信号が前記所定の閾値信号レベルを超えていない場合は、別の帰還信号を処理するステップ、および
(2)前記物体からの帰還相互変調積信号または高調波信号が検出されるか否かを判定するステップであって、
[a]前記帰還相互変調積信号または高調波信号が検出される場合は、前記帰還相互変調積信号または高調波信号を処理して前記物体の性質を特定し、
[b]前記帰還相互変調積信号または高調波信号が検出されない場合は、別の帰還信号を処理するステップ
を行うステップと、
(d)すべての帰還信号がチェックされたか否かを判定するステップであって、
(1)すべての帰還信号がチェックされていない場合は、別の帰還信号を処理し、
(2)すべての帰還信号がチェックされている場合は、ステップ(e)に進むステップと、
(e)この方法によって満足な結果が得られたか否かを判定するステップであって、
(1)この方法によって満足な結果が得られなかった場合は、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうちの少なくとも1つの信号の周波数を変更して、ステップ(b)から(e)を繰り返し、
(2)この方法によって満足な結果が得られた場合は、この方法を終了させるステップと
を有する。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、この方法は、
この方法によって満足な結果が得られなかった場合は、前記物体の別の面が所望されるか否かのクエリを提起するステップであって、
[a]物体の別の面が所望される場合は、
[1]前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号で前記物体に対して異なるアスペクト角でスキャンすることと、
[2]前記物体を動かして、異なる面を前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源に対して呈示することと、
[3]ステップ(b)から(f)を繰り返すことと
のうちの少なくとも1つを行うことによって、物体に対する向きを変更し、
[b]物体の他の面が所望されない場合は、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうちの少なくとも1つ信号の周波数を変更し、ステップ(b)から(f)を繰り返すステップと
ステップ(f)の(1)を置き換えるステップ
をさらに含むことができる。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、前記物体が、実質的に一部分に位置する複数の物体構成ユニットから成る方法。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、前記物体が、実質的に一部分に位置する複数の物体構成ユニットから成る方法。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、前記スキャンが、実質的に、前記物体に対して前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を機械的に再配置することによって行われる方法。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、前記スキャンが、実質的に、前記物体に対する前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号の再配向を行う電子信号ステアリングによって遂行される方法。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、前記スキャンが、実質的に、前記物体に対して前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を機械的に再配置することによって行われる方法。
前述した方法に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、前記スキャンが、実質的に、前記物体に対する前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号の再配向を行う電子信号ステアリングによって遂行される方法。
本開示の好適な実施形態を記載するために、詳細な図面および具体的な例が提示されているが、これらは単に説明上のものであり、本開示の装置および方法は、開示された詳細や状態に精確に限定されるものではないこと、また、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の精神から逸脱することなく、様々な変更が施され得ることを理解されたい。

Claims (12)

  1. 電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法であって、
    (a)少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を提供するステップと、
    (b)前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源から、少なくとも2つの異なる周波数を有する少なくとも2つの電磁ミリ波信号を送信して前記物体を照射するステップと、
    (c)順不同で、
    (1)前記物体から反射された帰還信号が所定の閾値信号レベルを超えているか否かを判定するステップであって、
    [a]前記反射された帰還信号が前記所定の閾値信号レベルを超えている場合は、前記反射された帰還信号を処理して前記物体の形状を特定し、
    [b]前記反射された帰還信号が前記所定の閾値信号レベルを超えていない場合は、別の帰還信号を処理するステップ、および
    (2)前記物体からの帰還相互変調積信号または高調波信号が検出されるか否かを判定するステップであって、
    [a]前記帰還相互変調積信号または高調波信号が検出される場合は、前記帰還相互変調積信号または高調波信号を処理して前記物体の性質を特定し、
    [b]前記帰還相互変調積信号または高調波信号が検出されない場合は、別の帰還信号を処理するステップ
    を行うステップと、
    (d)すべての帰還信号がチェックされたか否かを判定するステップであって、
    (1)すべての帰還信号がチェックされていない場合は、別の帰還信号を処理し、
    (2)すべての帰還信号がチェックされている場合は、ステップ(e)に進むステップと、
    (e)本方法によって満足な結果が得られたか否かを判定するステップであって、
    (1)本方法によって満足な結果が得られなかった場合は、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうちの少なくとも1つの周波数を変更して、ステップ(b)から(e)を繰り返し、
    (2)該方法によって満足な結果が得られた場合は、本方法を終了させるステップと
    を含む方法。
  2. 本方法によって満足な結果が得られなかった場合は、前記物体の別の面が所望されるか否かのクエリを提起するステップであって、
    [a]前記物体の別の面が所望される場合は、
    [1]前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号を、前記物体に対して異なるアスペクト角で用いてスキャンすることと、
    [2]前記物体を動かして、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源に対して異なる面を呈示することと、
    [3]ステップ(b)から(e)を繰り返すことと
    のうちの少なくとも1つを行うことによって、前記物体に対する向きを変更し、
    [b]物体の他の面が所望されない場合は、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうちの少なくとも1つの周波数を変更して、ステップ(b)から(f)を繰り返すステップ
    により、ステップ(e)の(1)を置き換えるステップ
    をさらに含む、請求項1に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  3. 前記物体が、実質的に一部分に位置する複数の物体構成ユニットから成る、請求項1に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  4. 前記物体が、実質的に一部分に位置する複数の物体構成ユニットから成る、請求項2に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  5. 前記スキャンが、実質的に、前記物体に対して前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を機械的に再配置することによって行われる、請求項2に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  6. 前記スキャンが、実質的に、前記物体に対して前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号を再配向する電子信号ステアリングによって遂行される、請求項2に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  7. 前記スキャンが、実質的に、前記物体に対して前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源を機械的に再配置することによって行われる、請求項3に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  8. 前記スキャンが、実質的に、前記物体に対して前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号を再配向する電子信号ステアリングによって遂行される、請求項3に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法。
  9. 電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査装置であって、
    (a)少なくとも2つの電磁ミリ波信号源であって、これらの信号源からの、少なくとも2つの異なる周波数を有する少なくとも2つの電磁ミリ波信号によって前記物体が照射されるように、前記物体に対して配置される信号源と、
    (b)前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうち、選択された電磁ミリ波信号の反射信号を受信できるように前記物体に対して配向された少なくとも1つの受信器ユニットと、
    (c)前記少なくとも1つの受信器ユニットに結合された分析ユニットであって、前記反射信号および前記反射信号間の相互変調積信号または高調波信号の信号レベルを確定する分析ユニットと
    を含み、
    前記反射信号が所定の閾値信号レベルを超えている場合は前記物体の形状が示され、前記相互変調積信号または高調波信号によって前記物体の性質が示される、装置。
  10. 前記物体および前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源の少なくとも一方が、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源に対して前記物体の異なる面が呈示されるように再配置できるように構成されている、請求項9に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査装置。
  11. 前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源による前記再配置が、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源のうちの少なくとも1つを物理的に移動させて、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうちの選択された信号によって前記物体のスキャンを行うことにより遂行される、請求項10に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査装置。
  12. 前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源による前記再配置が、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号源のうちの少なくとも1つを電子信号ステアリングして、前記少なくとも2つの電磁ミリ波信号のうちの選択された信号によって前記物体のスキャンを行うことにより遂行される、請求項10に記載の電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査装置。
JP2011284858A 2011-01-06 2011-12-27 電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法および検査装置 Active JP6120258B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/985,452 2011-01-06
US12/985,452 US8319682B2 (en) 2011-01-06 2011-01-06 Method and apparatus for examining an object using electromagnetic millimeter-wave signal illumination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012145576A true JP2012145576A (ja) 2012-08-02
JP6120258B2 JP6120258B2 (ja) 2017-04-26

Family

ID=45788624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011284858A Active JP6120258B2 (ja) 2011-01-06 2011-12-27 電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法および検査装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8319682B2 (ja)
JP (1) JP6120258B2 (ja)
CN (1) CN102590873B (ja)
GB (1) GB2487132B (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6014328B2 (ja) * 2012-01-12 2016-10-25 古野電気株式会社 レーダシステム、トランスポンダ装置、レーダ処理方法及びレーダ処理プログラム
CN104678352A (zh) * 2013-11-28 2015-06-03 国民技术股份有限公司 一种电磁信号发射方法、实现测距的方法及终端
CN104931816B (zh) * 2015-05-31 2018-01-05 南京理工大学 一种纤维织物的毫米波辐射特性测量装置及测量方法
CN108594221A (zh) * 2018-04-27 2018-09-28 中国人民解放军国防科技大学 基于同心圆环阵列的涡旋电磁波产生与优化方法
CN109324349A (zh) * 2018-10-25 2019-02-12 河北华讯方舟太赫兹技术有限公司 基于毫米波的分区扫描安检仪系统及其扫描方法
US11940558B2 (en) 2020-08-13 2024-03-26 The Government of the United States of America, represented by the Secretary of Homeland Security Automatic threat recognition for HD AIT
CN112744604B (zh) * 2020-12-11 2022-01-28 珠海格力电器股份有限公司 一种码垛机器人及其控制方法、装置、存储介质及处理器
US11894136B2 (en) 2021-08-12 2024-02-06 Toyota Motor North America, Inc. Occupant injury determination
US11887460B2 (en) 2021-08-12 2024-01-30 Toyota Motor North America, Inc. Transport-related contact notification
US11608030B2 (en) 2021-08-12 2023-03-21 Toyota Connected North America, Inc. Vehicle surveillance system and early vehicle warning of potential threat

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648038A (en) * 1995-09-20 1997-07-15 Lambda Technologies Systems and methods for monitoring material properties using microwave energy
JPH10148673A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Mitsubishi Electric Corp ミリ波イメージングレーダ
US20030179126A1 (en) * 2000-09-27 2003-09-25 Jablonski Daniel G. System and method of radar detection of non linear interfaces
US20040120093A1 (en) * 2002-05-31 2004-06-24 The Boeing Company Method and apparatus for directing electromagnetic radiation to distant locations
US20040135688A1 (en) * 2001-04-03 2004-07-15 Boris Zhevelev Motion detection apparatus employing millimeter wave detector
JP2005077344A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Hitachi Ltd 電波画像処理装置
US20050110672A1 (en) * 2003-10-10 2005-05-26 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Mmw contraband screening system
US20050231416A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Rowe Richard L Relational millimeter-wave interrogating
US20060109159A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-25 The Boeing Company Method and apparatus for detecting, locating, and identifying microwave transmitters and receivers at distant locations
EP1744177A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-17 Rafael-Armament Development Authority Ltd. Radar system and method for locating and identifying objects by their non-linear echo signals
JP2007532904A (ja) * 2004-04-14 2007-11-15 セイフビュー・インコーポレーテッド 強化された監視被写体撮像
JP2008500541A (ja) * 2004-05-26 2008-01-10 ピコメトリクス、エルエルシー 荷物及び人を検査するための反射及び透過モードのテラヘルツ画像化
JP2008298658A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Shimizu Corp 腐食部検出方法及び腐食部検出装置
US20080316085A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Broadcom Corporation Apparatus for position detection using multiple hcf transmissions
JP2010509611A (ja) * 2006-11-13 2010-03-25 バッテル メモリアル インスティテュート 周波数選択mmwソース

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6049301A (en) * 1976-09-22 2000-04-11 The Boeing Company Surveillance apparatus and method for the detection of radio receivers
US5446461A (en) * 1994-04-28 1995-08-29 Hughes Missile Systems Company Concrete penetrating imaging radar
US5835054A (en) * 1996-03-01 1998-11-10 The Regents Of The University Of California Ultra wideband ground penetrating radar imaging of heterogeneous solids
DE19781709T1 (de) * 1996-04-16 1999-05-27 William M Sunlin Materialdurchdringendes Bildradar
WO1999027335A1 (en) * 1997-11-25 1999-06-03 Boards Of Regents, The University Of Texas System Object presence detection using dual wavelength bands
US6507309B2 (en) * 2001-03-16 2003-01-14 Battelle Memorial Institute Interrogation of an object for dimensional and topographical information
US6466155B2 (en) * 2001-03-30 2002-10-15 Ensco, Inc. Method and apparatus for detecting a moving object through a barrier
US6466157B1 (en) * 2001-07-17 2002-10-15 Sensor Technologies & Systems, Inc. Electronic fence using high-resolution millimeter-wave radar in conjunction with multiple passive reflectors
US6768465B2 (en) * 2001-09-06 2004-07-27 Lockheed Martin Corporation Low probability of intercept (LPI) millimeter wave beacon
WO2003042919A2 (en) * 2001-11-09 2003-05-22 Pulse-Link, Inc. Ultra-wideband imaging system
JP2004333282A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Optex Co Ltd マイクロウエーブセンサ
US7948428B2 (en) * 2003-08-12 2011-05-24 Trex Enterprises Corp. Millimeter wave imaging system with frequency scanning antenna
US7385549B2 (en) * 2003-08-12 2008-06-10 Trex Enterprises Corp Millimeter wave portal imaging system
GB0321628D0 (en) * 2003-09-15 2003-10-15 Council Cent Lab Res Councils Millimetre and sub-millimetre imaging device
GB0321754D0 (en) * 2003-09-17 2003-10-15 Smiths Group Plc Apparatus
US7148836B2 (en) * 2004-03-05 2006-12-12 The Regents Of The University Of California Obstacle penetrating dynamic radar imaging system
US7202808B2 (en) * 2004-04-14 2007-04-10 Safeview, Inc. Surveilled subject privacy imaging
US7265709B2 (en) * 2004-04-14 2007-09-04 Safeview, Inc. Surveilled subject imaging with object identification
US7205926B2 (en) * 2004-04-14 2007-04-17 Safeview, Inc. Multi-source surveillance system
US7180441B2 (en) * 2004-04-14 2007-02-20 Safeview, Inc. Multi-sensor surveillance portal
US6967612B1 (en) * 2004-10-22 2005-11-22 Gorman John D System and method for standoff detection of human carried explosives
US7019682B1 (en) * 2005-04-12 2006-03-28 Trex Enterprises Corp. Imaging millimeter wave radar system
US7486224B2 (en) * 2005-06-30 2009-02-03 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Microwave and millimeter frequency bistatic radar tracking and fire control system
IL176411A0 (en) * 2006-06-19 2007-07-04 Ariel University Res And Dev C Hand-held device and method for detecting concealed weapons and hidden objects
US7860473B2 (en) * 2006-07-17 2010-12-28 Sony Corporation Systems and methods for providing millimeter wave signal improvements
US20080112705A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-15 Optimer Photonics, Inc. Frequency selective mmw source
US8098185B2 (en) * 2006-11-13 2012-01-17 Battelle Memorial Institute Millimeter and sub-millimeter wave portal
US7817082B2 (en) * 2007-03-11 2010-10-19 Vawd Applied Science And Technology Corporation Multi frequency spectral imaging radar system and method of target classification
US20080266165A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Robert Patrick Daly System for deployment of a millimeter wave concealed object detection system
US7782251B2 (en) * 2007-10-06 2010-08-24 Trex Enterprises Corp. Mobile millimeter wave imaging radar system
US20100282960A1 (en) * 2007-12-26 2010-11-11 Clark Keith A Combined imaging and trace-detection inspection system and method
US7773025B2 (en) 2008-01-30 2010-08-10 The Boeing Company Remote circuit interaction
CA2765454A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Smiths Heimann Gmbh Method and device for detecting hidden objects by means of electromagnetic millimeter waves

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5648038A (en) * 1995-09-20 1997-07-15 Lambda Technologies Systems and methods for monitoring material properties using microwave energy
JPH10148673A (ja) * 1996-11-20 1998-06-02 Mitsubishi Electric Corp ミリ波イメージングレーダ
US20030179126A1 (en) * 2000-09-27 2003-09-25 Jablonski Daniel G. System and method of radar detection of non linear interfaces
US20040135688A1 (en) * 2001-04-03 2004-07-15 Boris Zhevelev Motion detection apparatus employing millimeter wave detector
US20040120093A1 (en) * 2002-05-31 2004-06-24 The Boeing Company Method and apparatus for directing electromagnetic radiation to distant locations
JP2005077344A (ja) * 2003-09-03 2005-03-24 Hitachi Ltd 電波画像処理装置
US20050110672A1 (en) * 2003-10-10 2005-05-26 L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. Mmw contraband screening system
US20050231416A1 (en) * 2004-04-14 2005-10-20 Rowe Richard L Relational millimeter-wave interrogating
JP2007532904A (ja) * 2004-04-14 2007-11-15 セイフビュー・インコーポレーテッド 強化された監視被写体撮像
JP2008500541A (ja) * 2004-05-26 2008-01-10 ピコメトリクス、エルエルシー 荷物及び人を検査するための反射及び透過モードのテラヘルツ画像化
US20060109159A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-25 The Boeing Company Method and apparatus for detecting, locating, and identifying microwave transmitters and receivers at distant locations
EP1744177A1 (en) * 2005-07-12 2007-01-17 Rafael-Armament Development Authority Ltd. Radar system and method for locating and identifying objects by their non-linear echo signals
JP2010509611A (ja) * 2006-11-13 2010-03-25 バッテル メモリアル インスティテュート 周波数選択mmwソース
JP2008298658A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Shimizu Corp 腐食部検出方法及び腐食部検出装置
US20080316085A1 (en) * 2007-06-22 2008-12-25 Broadcom Corporation Apparatus for position detection using multiple hcf transmissions

Also Published As

Publication number Publication date
US8319682B2 (en) 2012-11-27
GB2487132B (en) 2013-03-13
GB201200249D0 (en) 2012-02-22
CN102590873B (zh) 2016-12-14
GB2487132A (en) 2012-07-11
JP6120258B2 (ja) 2017-04-26
US20120176265A1 (en) 2012-07-12
CN102590873A (zh) 2012-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6120258B2 (ja) 電磁ミリ波信号照射を使用した物体の検査方法および検査装置
RU2515956C2 (ru) Идентификация потенциально опасных веществ с помощью активных электромагнитных волн
US10067226B2 (en) Detection of objects
US8946641B2 (en) Method for identifying materials using dielectric properties through active millimeter wave illumination
Nüßler et al. Terahertz based non-destructive testing (NDT) Making the invisible visible
US7319639B2 (en) Acoustic concealed item detector
US7405692B2 (en) Detecting concealed objects at a checkpoint
Lee et al. Detection of foreign bodies in foods using continuous wave terahertz imaging
KR20160130482A (ko) 초광대역 검출기
JP2006267102A (ja) 輸送可能な物品をマイクロ波画像生成を使用して検査するシステム及び方法
CN106525862B (zh) 利用太赫兹成像检测层状绝缘材料内部缺陷的方法和装置
US9329138B2 (en) Method for standoff detection and analysis of objects
EP3030070B2 (en) Method and apparatus for estimating a seed germination ability
Chen et al. A standoff, focused-beam land mine radar
Roe et al. Wave-based sensing and imaging for security applications
Dobmann et al. Non-destructive testing with micro-and mm-waves—where we are—where we go
GB2516410A (en) Scanning apparatus
RU2522853C1 (ru) Способ и устройство обнаружения и идентификации предметов, спрятанных под одеждой на теле человека
US20170160419A1 (en) Method for standoff detection and analysis of objects
Memmolo et al. Damage detection in metallic plates using guided electromagnetic waves
Martinez-Lorenzo et al. Standoff concealed explosives detection using millimeter-wave radar to sense surface shape anomalies
Cmielewski et al. Detection of buried objects beneath a rough surface
JP2001281167A (ja) マイクロ波を用いた非破壊評価装置
Averianov et al. Detection of explosives using continuous microwaves
JP2007198787A (ja) 電波を用いた震動測定方法および装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140925

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150609

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150610

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160425

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160927

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170124

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20170131

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170314

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170321

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6120258

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250