KR100832466B1 - Passive millimeter wave system and method for detecting concealed objects - Google Patents

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KR100832466B1 KR1020070001568A KR20070001568A KR100832466B1 KR 100832466 B1 KR100832466 B1 KR 100832466B1 KR 1020070001568 A KR1020070001568 A KR 1020070001568A KR 20070001568 A KR20070001568 A KR 20070001568A KR 100832466 B1 KR100832466 B1 KR 100832466B1
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millimeter wave
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passive
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signal
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KR1020070001568A
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김순구
정경권
이진구
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동국대학교 산학협력단
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Abstract

A concealed object detecting system and a method using passive millimeter waves are provided to increase detection accuracy by approximately scanning an object and to make the structure small by forming a millimeter wave image obtaining device attached with a directional antenna without using a millimeter wave focus lens. A concealed object detecting system using passive millimeter waves comprises a millimeter wave concealed object sensing unit(100) and image output devices(22,23). The millimeter wave concealed object sensing unit has a millimeter wave passive image sensor module(10) straightly arranged at a portable body and an acceleration sensor(16) outputting information about the moving position and moving time of the body used as tuning information of an image signal in forming a millimeter wave image, by measuring acceleration in moving the body. The millimeter wave concealed object sensing unit reconstructs the millimeter wave image obtained by the millimeter wave passive image sensor module on the basis of information about the moving position and moving time of the body. And, the sensing unit obtains the millimeter wave image by equally splitting the object regardless of the scanning speed of a researcher. The image output devices receive the image signal obtained by the millimeter wave concealed object sensing unit by wireless and display the received image signal.

Description

수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법{Passive millimeter wave system and method for detecting concealed objects}Passive millimeter wave system and method for detecting concealed objects

도 1은 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 구성도1 is a block diagram of a passive millimeter wave hidden object detection apparatus according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 표준형 안테나 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성도2 is a block diagram of a millimeter wave passive image sensor module of a standard antenna type according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 카세그레인 안테나 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성도3 is a block diagram of a millimeter wave passive image sensor module in the form of a casein grain antenna according to the present invention;

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치를 구현하기 위한 캐리어 구성도Figures 4a and 4b is a carrier configuration for implementing a passive millimeter wave hidden object detection apparatus according to the present invention

도 5a내지 도 5c는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 어셈블리 구조를 나타낸 구성도5a to 5c is a block diagram showing the assembly structure of the passive millimeter wave hidden object detection apparatus according to the present invention

도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 전이 구조를 나타낸 구성도6A and 6B are structural diagrams showing a transition structure of a passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention.

도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 LNA 구성도7A and 7B are LNA configuration diagrams of a passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 검출기의 회로 구성도8 is a circuit diagram of a detector of a passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention.

도 9a는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법에 따른 영상 신호 처리 구성도9A is a diagram illustrating a configuration of image signal processing according to a manual millimeter wave hidden object detection method according to the present invention.

도 9b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법에 따른 신호 처리 과정을 나타낸 플로우 차트9B is a flowchart illustrating a signal processing procedure according to a manual millimeter wave hidden object detection method according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 휴대형 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 구성도10 is a block diagram of a portable passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100. 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부 200. 영상 신호 처리부100. Portable millimeter wave hidden object detector 200. Image signal processor

10. 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈 11. 증폭부 10. Millimeter-wave Passive Image Sensor Module 11. Amplifier

12. A/D 변환부 13. 마이크로 컨트롤러12. A / D converter 13. Microcontroller

14. 무선 송신 모듈 15. 전원 공급부14. Wireless Transmission Module 15. Power Supply

16. 가속도 센서 21. 무선 수신 모듈16. Acceleration Sensor 21. Wireless Receive Module

22. 제 1 영상 출력 장치 23. 제 2 영상 출력 장치22. First Video Output Device 23. Second Video Output Device

본 발명은 휴대형 은닉 물체 감지 장치에 관한 것으로, 구체적으로 인체 및 각 물체에서 발산하는 밀리미터파를 수동적으로 감지하여 영상을 구성하도록 하여 인체에 전혀 영향을 주지 않고 은닉 물체를 찾아낼 수 있도록 한 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a portable hidden object detection device, specifically, a manual millimeter to manually detect the millimeter wave emitted from the human body and each object to form an image so that the hidden object can be found without affecting the human body at all. A method and method for detecting hidden objects.

일반적으로 공항이나 각종 회의장에서는 총기류 등의 금속성 물질을 탐지하여 위험물의 반입을 금지하기 위해 통상의 금속탐지기를 설치하는데, 상기 금속탐지기는 전자기 유도 현상을 이용하는 것으로 금속성 물질의 유무에 따라 변화되는 성질을 이용하여 총기 또는 기타 금속성 위험물을 탐지해 내는 장치이다.In general, airports and various conference halls install metal detectors to detect metallic substances such as firearms and prohibit the introduction of dangerous materials. The metal detectors use electromagnetic induction to change the properties depending on the presence or absence of metallic substances. It is used to detect firearms or other metallic dangerous objects.

금속 탐지기는 안전요원이 휴대하여 출입자의 금속류 소지 여부를 검색하는 휴대용 금속탐지기와, 게이트 형태의 구조물을 통해 출입자를 차례로 통과시킴에 따라 소지한 금속을 탐지해 내는 게이트형 금속탐지기가 있다.The metal detector includes a portable metal detector that a safety officer carries and retrieves a person's metals, and a gate type metal detector that detects a metal as the person passes through the gate through a gate structure.

그러나 이와 같은 금속 탐지기의 경우에는 비금속류 또는 외부 노이즈에 의한 부정확한 탐지에 의해 원하는 결과를 얻을 수 없는 문제가 있다.However, such a metal detector has a problem that a desired result may not be obtained by inaccurate detection by nonmetals or external noise.

또한, 안전 검색 등이 필요한 공항 등에서 사용되는 물품을 대상으로 하는 은닉 물체 감지 장치로는 대표적으로 X선 탐지기가 있다.In addition, a hidden object detection device for an object used in an airport, such as a safety screening, etc. is typically X-ray detector.

그러나 X선 탐지기의 경우에는 옷 속의 인체를 선명하게 표현하여 개인의 인권에 대한 침해의 우려가 있고 검색 시 인체에 엑스레이를 주사하므로 인체에 악 영향을 미치는 우려가 있는 문제점이 있었다.However, in the case of the X-ray detector, there is a concern that the human body in the clothes is clearly expressed and there is a fear of infringement on the human rights of the individual, and since the X-ray is injected into the human body at the time of searching, there is a concern that adversely affects the human body.

그리고 또 다른 형태의 은닉 물체 감지 장치로는 밀리미터파를 이용한 감지 장치가 있는데, 이는 다음과 같은 원리를 이용한 것이다.Another type of hidden object sensing device is a sensing device using a millimeter wave, which uses the following principle.

모든 물체는 그 절대온도에 비례해서 넓은 대역의 열잡음을 방사하고 있고, 수동 밀리미터파를 이용한 은닉 물체 감지 장치는 이 열잡음 중에서 밀리미터파 대역의 스펙트럼 강도를 수신해서 영상을 형성한다.Every object emits a wide band of thermal noise in proportion to its absolute temperature, and a hidden object detection device using a passive millimeter wave receives the spectral intensity in the millimeter wave band and forms an image.

여기서, 밀리미터파란 그 파장이 밀리미터 단위인 신호를 말한다. 이 밀리미 터파 신호는 의복 등을 투과할 수가 있기 때문에, 수동 밀리미터파 영상 시스템을 사용하면 의복 내부의 인체 및 소지품이 방사하고 있는 절대온도에 비례하는 열잡음 중 밀리미터파를 수신하여 영상의 형성이 가능하다.Here, the millimeter wave refers to a signal whose wavelength is in millimeters. Since the millimeter wave signal can penetrate clothing, etc., a manual millimeter wave imaging system enables the formation of an image by receiving a millimeter wave of thermal noise proportional to the absolute temperature emitted by the human body and belongings inside the garment. Do.

이와 같은 종래 기술의 밀리미터파 이미지 시스템은 렌즈 또는 기타의 방법을 통하여 맺혀진 물체의 상을 이미지 센서가 주사하여 신호를 획득하고 이를 하나의 영상으로 구성하는 것으로, 현재 군사 목적의 기술 개발이 실질적으로 이루어지고 있으나, 민간 부문에서의 적용 기술 개발은 이제 초기 단계이다.Such a millimeter wave image system of the related art acquires a signal by scanning an image of an object formed through a lens or other method, and configures it into a single image. The development of applied technologies in the private sector is now in its infancy.

또한, 실제 안전을 위한 검색에 밀리미터파를 이용한 감지 장치가 사용되기 위해서는 휴대가 가능한 형태로 시스템이 개발되어야 하나, 실제 회로 구성 및 신호 감지/처리 단계에서의 기술 개발이 이루어지지 않고 있다.In addition, in order to use the millimeter wave detection device for the search for actual safety, a system must be developed in a portable form, but the technology development in the actual circuit configuration and signal detection / processing stage is not made.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 은닉 물체 감지 장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 인체 및 각 물체에서 발산하는 밀리미터파를 수동적으로 감지하여 영상을 구성하도록 하여 인체에 전혀 영향을 주지 않고 은닉 물체를 찾아낼 수 있도록 한 휴대형 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problem of the prior art hidden object detection device, to passively detect the human body and the millimeter wave emitted from each object to configure the image to find the hidden object without affecting the human body at all It is an object of the present invention to provide a portable passive millimeter wave concealed object detecting apparatus and method which can be produced.

본 발명은 안테나와 일체형으로 구성 전자 소자 부품들이 캐리어형으로 집적된 일직선 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 막대형으로 제작하고, 가속도센서를 이용하여 검색대를 통과하는 사람을 근접 스캔하여 인체로부터 방출되는 밀리미터파를 세로 방향으로 일정한 간격을 두고 획득할 수 있도록한 휴대형 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention manufactures a straight millimeter wave passive image sensor module in which the electronic component parts are integrated in a carrier form in a rod form, and scans a person passing through a search stand by using an acceleration sensor. It is an object of the present invention to provide a portable passive millimeter wave concealed object detecting apparatus and method for obtaining the millimeter wave emitted at regular intervals in the vertical direction.

본 발명은 획득한 수동 밀리미터파 신호를 재구성, 전체 영상으로 시스템에 부착된 소형 디스플레이에 출력하는 휴대형 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치를 제작하고 이 시스템에 장착된 무선 송수신 시스템을 이용하여 다른 컴퓨터에 무선으로 데이터를 송수신하여 보안 검색의 중앙관리가 가능하도록 하는 보안 환경을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention manufactures a portable passive millimeter wave concealed object detection device which reconstructs the acquired passive millimeter wave signal and outputs it as a whole image to a small display attached to the system, and wirelessly transmits to another computer using a wireless transmission / reception system installed in the system. Its purpose is to provide a secure environment that enables centralized management of security searches by sending and receiving data.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치는 휴대 가능한 본체에 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈이 직선형으로 배치되고, 본체의 이동시의 가속도를 측정하여 밀리미터파 영상을 구성할 때 영상 신호의 동조 정보로 사용하기 위한 본체의 이동 위치와 시간에 대한 정보를 출력하는 가속도 센서를 포함하고, 상기 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 상기 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 통하여 구해진 밀리미터파 영상이 재구성되도록 제어하여, 검색자의 스캔 속도에 관계없이 검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파 영상을 획득하는 밀리미터파 은닉 물체 감지부;
상기 밀리미터파 은닉 물체 감지부에 의해 획득한 영상 신호를 무선 수신하여 디스플레이하는 영상 출력 장치들;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
The passive millimeter wave concealed object detecting apparatus according to the present invention for achieving the above object has a millimeter wave passive image sensor module arranged in a straight line on a portable body, and when measuring the acceleration of the movement of the body to form a millimeter wave image An acceleration sensor for outputting information on the movement position and time of the main body for use as the tuning information of the image signal, and through the millimeter wave passive image sensor module based on the information about the movement position and the movement time of the main body A millimeter wave concealed object detector configured to control the obtained millimeter wave image to be reconstructed, to obtain a millimeter wave image by uniformly dividing a search object regardless of a searcher's scan speed;
And image output devices configured to wirelessly receive and display an image signal acquired by the millimeter wave hidden object detector.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치는 일렬로 배열 구성되어 검색자의 스캔 동작에 따라 검색 대상으로부터 방출되는 밀리미터파를 검색 범위를 균일하게 분할하여 획득하는 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈;검색자에 의한 스캔시에 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 이동을 감지하여 밀리미터파 영상을 구성할 때 영상 신호의 동조 정보로 사용하기 위한 본체의 이동 위치와 시간에 대한 정보를 출력하는 가속도 센서;상기 가속도 센서의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 상기 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 통하여 구해진 밀리미터파 영상이 재구성되도록 제어하여, 검색자의 스캔 속도에 관계없이 검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파 영상을 획득할 수 있도록 제어하는 마이크로컨트롤러;상기 마이크로컨트롤러에 의해 처리된 신호를 무선 송신하는 무선 송신 모듈;을 포함하고, 이들이 휴대 가능한 본체에 구성되는 것을 특징으로 한다.Manual millimeter wave concealed object detection apparatus according to the present invention for achieving another object is a millimeter wave passive image to be obtained by dividing the search range uniformly to the millimeter wave emitted from the search target according to the scanning operation of the searcher Sensor module; Acceleration that detects the movement of the millimeter wave passive image sensor module during scanning by the searcher and outputs information about the movement position and time of the body for use as the tuning information of the image signal when composing the millimeter wave image A millimeter-wave image obtained through the millimeter-wave passive image sensor module is reconstructed based on the information about the movement position and the movement time of the acceleration sensor to uniformly divide the search target regardless of the scan speed of the searcher. To control the acquisition of millimeter-wave images Microcontroller; Wireless transmission module for wireless transmission of the signal processed by the microcontroller; includes, characterized in that they are configured in a portable body.

다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법은 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 포함하는 본체를 검색 대상에 근접하여 스캔하는 단계;근접 스캔 동작시에 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 획득하는 단계;검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파를 획득하는 단계;본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 구해진 밀리미터파 영상을 재구성하는 단계;재구성된 영상을 본체의 디스플레이 화면에 실시간으로 표시하고 무선으로 다른 위치의 영상 출력 장치로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a manual millimeter wave hidden object detecting method comprising: scanning a main body including a millimeter wave passive image sensor module in proximity to a search target; a moving position and a moving time of the main body in a proximity scan operation; Acquiring a millimeter wave by uniformly dividing a search target; reconstructing a millimeter wave image obtained based on information about a moving position and a moving time of the main body; And displaying the image on a display screen in real time and wirelessly transmitting the image to an image output device at another location.

이하, 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a passive millimeter wave hidden object detecting apparatus and method according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Features and advantages of the passive millimeter wave hidden object sensing apparatus and method according to the present invention will become apparent from the detailed description of each embodiment below.

도 1은 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention.

그리고 도 2는 본 발명에 따른 표준형 안테나 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 카세그레인 안테나 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성도이다.2 is a block diagram of a millimeter wave passive image sensor module of a standard antenna type according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a millimeter wave passive image sensor module of a casee grain antenna type according to the present invention.

본 발명은 은닉 물체 검색을 위한 수동 밀리미터파 영상을 획득하기 위하여일직선 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 휴대형으로 사용할 수 있도록 소형으로 제작하고 이를 휴대 가능한 본체에 구성하는 것에 의해 검색자가 검색 대 상에 근접시켜 스캔할 수 있도록한 것이다.In order to obtain a passive millimeter wave image for retrieving a hidden object, the present invention provides a searcher for a search target by constructing a compact millimeter wave passive image sensor module to be portable and configuring it in a portable body. You can scan in close proximity.

또한, 본체에는 가속도센서를 구성하여 스캔하는 범위를 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 즉, 본체의 이동 속도에 따라 균등하게 분할하여 분할된 각 부분의 영상 신호를 취득할 수 있도록한 것이다.In addition, the main body is configured to acquire an image signal of each divided part by dividing the scanning range by configuring the acceleration sensor evenly according to the manual millimeter wave hidden object detection device, that is, the moving speed of the main body.

이와 같이 스캔한 물체의 분할된 각 부분의 신호를 취합하여 이를 전체 영상으로 편집 재구성하여 검색의 정확성을 높일 수 있는 소형 휴대형 은닉 물체 감지 시스템을 구현한다. In this way, a small portable hidden object detection system is implemented that collects the signals of each divided part of the scanned object and edits and reconstructs it into a whole image to increase the accuracy of the search.

본 발명에 따른 휴대형 수동 밀리미터파 영상 시스템은 영상을 획득하기 위하여 물체에 근접 스캔을 하므로 렌즈 등과 같은 밀리미터파의 집속을 위한 장치가 없이 안테나를 포함하는 각각 독립적으로 동작하는 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 선형으로 연속 배열하는 형태로 구성한다.The portable passive millimeter wave imaging system according to the present invention performs a proximity scan on an object to acquire an image, so that each independently operated millimeter wave passive image sensor module including an antenna is provided without a device for focusing a millimeter wave such as a lens. Consists of a linear arrangement.

또한, 시스템의 소형화를 구현하기 위하여 증폭을 위한 증폭기와 증폭된 전력을 전압으로 전환하는 검지기 부분의 소자들을 캐리어형으로 집적하여 각각의 캐리어형의 모듈에서 나오는 신호를 디지털 신호처리 프로세서에서 재구성하는 방법으로 휴대형 실시간 수동 밀리미터파 영상 시스템을 구현한다.In addition, in order to realize the miniaturization of the system, the digital signal processing processor reconstructs the signal from each carrier type module by integrating the amplifier elements for amplification and the elements of the detector part for converting the amplified power into voltage in a carrier type. A portable real-time passive millimeter wave imaging system is implemented.

본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치는 도 1에서와 같이, 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)와, 획득한 영상의 처리 및 출력을 위한 영상 신호 처리부(200)로 크게 구성된다.The passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention is largely composed of a portable millimeter wave hidden object detecting unit 100 and an image signal processing unit 200 for processing and outputting the acquired image.

휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)는 일렬로 배열 구성되어 검색자의 스캔에 따라 검색 대상으로부터 방출되는 밀리미터파를 검색 범위를 균일하게 분할하여 획득하는 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈(10)과, 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈(10)로보터 나오는 직류전압을 증폭하는 증폭부(11)와, 증폭된 직류 전압을 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(12)와, 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)의 내부에 구성되고, 검색자에 의한 스캔시에 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)의 가속도를 측정하여 밀리미터파 영상을 구성할 때 영상 신호의 동조 정보로 사용하기 위한 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)의 이동 위치와 시간에 대한 정보를 출력하는 가속도 센서(16)와, 상기 가속도 센서(16)에서 출력되는 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈(10)을 통하여 구해진 밀리미터파 영상이 재구성되도록 제어하는 마이크로컨트롤러(13)와, 본체에 구성되어 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)에 의해 획득된 영상을 표시하는 LCD 액정 화면(도시하지 않음)과, 마이크로컨트롤러(13)에서 처리된 데이터를 무선으로 전송하는 무선 송신 모듈(14) 그리고 이와 같은 영상 획득을 위한 동작시의 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(15)를 포함하고 구성된다.The portable millimeter wave concealed object detector 100 is arranged in a row and has a millimeter wave passive image sensor module 10 which obtains the millimeter wave emitted from the search object by dividing the search range evenly according to the scan of the searcher, and the millimeter. An amplifying unit 11 for amplifying the DC voltage output from the wave passive image sensor module 10, an A / D converter 12 for converting the amplified DC voltage into a digital signal, and a portable millimeter wave hidden object detector A portable millimeter wave configured in the interior of 100 and used for tuning information of a video signal when measuring the acceleration of the portable millimeter wave concealed object detecting unit 100 at the time of scanning by a searcher to construct a millimeter wave image. An acceleration sensor 16 for outputting information about a moving position and time of the hidden object detecting unit 100, and a portable millimeter wave concealment output from the acceleration sensor 16; A microcontroller 13 configured to control the reconstruction of the millimeter-wave image obtained through the millimeter-wave passive image sensor module 10 based on the information about the movement position and the movement time of the sieve detection unit 100, and a main body configured to be portable. LCD liquid crystal display (not shown) for displaying the image acquired by the millimeter wave hidden object detection unit 100, the wireless transmission module 14 for wirelessly transmitting the data processed by the microcontroller 13 and the like And a power supply unit 15 for supplying power during operation for image acquisition.

여기서, 전원 공급부(15)는 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치에 전원을 공급하는 부분으로 충전이 가능하고 경량 및 소형화를 위해 리튬-폴리머 배터리를 사용한다.Here, the power supply unit 15 can be charged as a part for supplying power to the portable millimeter wave hidden object sensing device, and uses a lithium-polymer battery for light weight and miniaturization.

이와 같은 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)의 외형은 도 10에서와 같이 구성된다.The appearance of the portable millimeter wave hidden object detecting unit 100 is configured as shown in FIG. 10.

그리고 영상 신호 처리부(200)는 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지부(100)의 무선 송신 모듈(14)에서 전송된 데이터를 수신하는 무선 수신 모듈(21)과 수신된 데이터를 처리하여 영상으로 구성하는 제 1,2 영상 출력 장치(22)(23)로 구성된다.In addition, the image signal processing unit 200 is a wireless receiving module 21 for receiving data transmitted from the wireless transmission module 14 of the portable millimeter wave concealed object detecting unit 100 and processes the received data to form an image. It consists of 1, 2 image output devices 22 and 23.

여기서, 제 1,2 영상 출력 장치(22)(23)는 컴퓨터 또는 PDA와 같은 휴대형 단말기로 구성된다.Here, the first and second image output devices 22 and 23 are configured as a portable terminal such as a computer or a PDA.

이와 같이 본 발명에 따른 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치는 마이크로컨트롤러(13)가 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈(10)이 감지한 신호와 가속도 센서(16)에서 감지한 신호를 처리하여 영상을 구성하고 본체에 구성된 LCD 액정 화면에 밀리미터파 수동 이미지를 디스플레이하거나, 무선 송신 모듈을 통해서 컴퓨터나 PDA와 같은 휴대형 단말기로 구성되는 제 1,2 영상 출력 장치(22)(23)로 전송한다.As described above, the portable millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention configures an image by processing a signal detected by the millimeter wave passive image sensor module 10 and a signal detected by the acceleration sensor 16 by the microcontroller 13. The millimeter wave passive image is displayed on the LCD liquid crystal screen configured in the main body, or transmitted to the first and second image output devices 22 and 23 configured as a portable terminal such as a computer or a PDA through a wireless transmission module.

무선 송신 및 수신 모듈은 감시 장치에서 획득한 데이터를 송수신하는 장치로 ISM 밴드의 주파수를 사용하여 전송한다.The wireless transmission and reception module transmits and receives data obtained from the monitoring apparatus using a frequency of an ISM band.

이와 같은 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성은 다음과 같다.The millimeter wave passive image sensor module has the following configuration.

먼저, 본 발명에 따른 표준형 안테나 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성을 나타낸 도 2에서와 같이, 검색 대상으로부터 방출되는 밀리미터파 신호를 수신하는 표준형 안테나(25)와, 상기 안테나(25)를 통해 수신된 신호를 일정레벨로 증폭하는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier: LNA)(26)와, 상기 저잡음 증폭기(26)를 통해 증폭된 신호를 직류(DC) 전압으로 변환하도록 검출하는 검출기(27)로 구성된다.First, as shown in FIG. 2 showing the configuration of a millimeter wave passive image sensor module in the form of a standard antenna according to the present invention, a standard antenna 25 for receiving a millimeter wave signal emitted from a search object and the antenna 25 A low noise amplifier (LNA) 26 for amplifying a signal received through a predetermined level and a detector 27 for detecting a signal amplified by the low noise amplifier 26 to be converted into a direct current (DC) voltage. It consists of.

그리고 본 발명에 따른 카세그레인 안테나 형태의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성을 나타낸 도 3에서와 같이, 검색 대상으로부터 방출되는 안테나 개구면에 평행한 밀리미터파 신호를 수신하는 카세그레인 안테나(28)와, 상기 카세그레인 안테나(28)를 통해 수신된 신호를 일정레벨로 증폭하는 저잡음 증폭기(29) 와, 상기 저잡음 증폭기(29)를 통해 증폭된 신호를 직류(DC) 전압으로 변환하도록 검출하는 검출기(30)로 구성된다.And as shown in Figure 3 showing the configuration of the casein antenna of the casein-grain antenna according to the present invention, the caseingrain antenna 28 for receiving a millimeter wave signal parallel to the antenna aperture surface emitted from the search object, and A low noise amplifier 29 for amplifying the signal received through the casein antenna 28 to a predetermined level, and a detector 30 for detecting the signal amplified by the low noise amplifier 29 to be converted into a direct current (DC) voltage. It is composed.

상기한 카세그레인(cassegrain) 안테나(28)는 주지와 같이 2개의 반사기(주반사기 및 부반사기)를 조합한 안테나로서, 안테나 개구면에 평행한 밀리미터파 신호를 수신한다.The caseegrain antenna 28 described above is a combination of two reflectors (main reflector and sub-reflector) as well known and receives a millimeter wave signal parallel to the antenna aperture.

이와 같은 본 발명에 따른 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치는 밀리미터 이미지 센서 모듈(10)을 막대형 구조에 일렬로 부착하고, 검색하려는 사람을 대상으로 하여 위에서 아래로 스캔하면서 방출되는 밀리미터파를 획득한다.The portable millimeter wave concealed object detecting apparatus according to the present invention attaches the millimeter image sensor module 10 to the bar structure in a row, and acquires the millimeter wave emitted while scanning from the top to the bottom of the person to be searched. .

가속도 센서(16)를 부착하여 감지 장치가 이동하는 위치와 시간을 계산하고, 획득한 밀리미터파 신호를 휴대형 기기 자체에 장착된 소형 디스플레이에 구현하며, 무선으로 컴퓨터나 PDA와 같은 휴대형 단말기에 데이터를 전송하여 중앙의 보안 관리 시스템과 연동시켜 운영할 수 있도록 한다.Acceleration sensor 16 is attached to calculate the position and time the sensing device moves, and the obtained millimeter wave signal is implemented on a small display mounted on the portable device itself, and wirelessly transmits data to a portable terminal such as a computer or PDA. It can be linked and operated with the central security management system.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 구성에 관하여 상세히 설명한다.The configuration of the millimeter wave passive image sensor module of the passive millimeter wave hidden object sensing apparatus according to the present invention described above will be described in detail.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치를 구현하기 위한 캐리어 구성도이고, 도 5a내지 도 5c는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 어셈블리 구조를 나타낸 구성도이다.Figures 4a and 4b is a carrier configuration for implementing a passive millimeter wave hidden object detection apparatus according to the present invention, Figures 5a to 5c is a block diagram showing the assembly structure of the passive millimeter wave hidden object detection apparatus according to the present invention to be.

그리고 도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 전이 구조를 나타낸 구성도이다.6A and 6B are diagrams illustrating the transition structure of the passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치에 사용되는 밀리미터 파 수동 이미지 센서 모듈은 크기를 소형화, 집적화시키기 위하여 도 4a와 도 4b에서와 같이, 안테나를 제외한 이미지 센서 모듈과 송수신부를 캐리어(carrier) 형태의 단일 모듈에 구현한다.The millimeter wave passive image sensor module used in the passive millimeter wave concealed object detecting apparatus according to the present invention has an image sensor module and a transmitter / receiver except for an antenna as shown in FIGS. 4A and 4B to reduce and integrate the size. Implement in a single module of the form.

여기서, 캐리어 제작에 사용될 기판은 유전율이 2.2, Loss Tangent가 0.0009인 기판이며, 가공은 PCB 제작용 밀링머신을 이용한다.Here, the substrate to be used in the carrier fabrication is a substrate having a dielectric constant of 2.2 and a loss tangent of 0.0009, and the machining uses a milling machine for PCB fabrication.

구체적으로 제작에 사용될 캐리어는 도 4b에서와 같이, 크기가 298*700 mil이고 15 mil 두께의 몰리브덴으로 제작한다. 전체 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈은 이러한 캐리어를 이용한 단위 회로의 캐스케이드(Cascade) 형태로 제작하는 것이 바람직하다.Specifically, the carrier to be used for fabrication is made of molybdenum having a size of 298 * 700 mils and 15 mils, as shown in FIG. 4B. The whole millimeter wave passive image sensor module is preferably manufactured in the form of a cascade of unit circuits using such carriers.

이와 같은 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 제작하기 위한 MMIC 칩 본딩은 도 5a에서와 같이, 기판 속에 cavity 형태로 hole을 낸 뒤 MMIC(Monolithic Microwave IC)를 부착하여 본딩하는 형태이다.The MMIC chip bonding for fabricating such a millimeter wave passive image sensor module is formed by attaching and bonding a MMIC (Monolithic Microwave IC) after a hole is formed in a cavity in a substrate as shown in FIG. 5A.

즉, 캐리어상에 적층되는 듀로이드(Duroid) 기판에 캐비티(cavity) 형태의 홀을 구성하고, 상기 홀 영역에 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈이 구성되는 MMIC가 부착되어 주변 회로와 본딩되는 구조이다.That is, a cavity-type hole is formed in a duroid substrate stacked on a carrier, and an MMIC including a millimeter wave passive image sensor module is attached to the hole area and bonded to a peripheral circuit.

도 5b는 도 5c의 (가)부분의 확대 구성을 나타낸 것이다.FIG. 5B shows an enlarged configuration of part (a) of FIG. 5C.

이와 같은 구성을 갖는 캐리어 타입 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 전체의 대략적인 크기는 50mm x 25mm 정도이며, 안테나가 연결되는 프로브를 이용한 마이크로스트립-도파관 전이구조, LNA, 검출기로 구성된다.The overall size of the carrier-type millimeter-wave passive image sensor module having such a configuration is about 50 mm x 25 mm, and is composed of a microstrip-waveguide transition structure using a probe connected to an antenna, an LNA, and a detector.

습기를 차단하는 특성을 갖도록 유전체가 도파관 속으로 침투되게 하여 습기 를 차단하고 프로브를 보호하는 구조이다.It is a structure that blocks the moisture and protects the probe by allowing the dielectric to penetrate into the waveguide so as to block moisture.

이때 도파관의 불연속으로 인해 생기는 공진은 충분한 Via를 사용하여 제거한다.At this time, the resonance caused by the discontinuity of the waveguide is removed by using sufficient Via.

본 발명에서 설계한 전이구조는 도 6a와 도 6b에서와 같으며 측정 결과 30에서 40 ㎓ 대역에서 0.8 ㏈의 삽입손실과 15 ㏈ 이상의 반사손실을 얻었다. 단일 전이구조의 경우 전송선로의 손실을 감안하면 0.3 ㏈ 이하의 손실 갖는다.The transition structure designed in the present invention is the same as in Figs. 6a and 6b and the insertion loss of 0.8 ㏈ and the return loss of 15 ㏈ or more in 30 to 40 ㎓ band is obtained. In the case of the single transition structure, the loss of the transmission line is less than 0.3 ㏈.

그리고 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 LNA 구성은 다음과 같다.And LNA configuration of the passive millimeter wave hidden object detection apparatus according to the present invention is as follows.

도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 LNA 구성도이고, 도 8은 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 검출기의 회로 구성도이다.7A and 7B are LNA configuration diagrams of a passive millimeter wave hidden object sensing apparatus according to the present invention, and FIG. 8 is a circuit diagram of a detector of a passive millimeter wave hidden object sensing apparatus according to the present invention.

본 발명에서 LNA는 20-40 ㎓ 대역에서 사용 가능한 소자로 구성하고, 본 발명에 따른 LNA 구성은 도 7b에서와 같다.In the present invention, LNA is composed of a device usable in the 20-40 kHz band, the LNA configuration according to the present invention is as shown in Figure 7b.

높은 이득으로 인해 발생할 수 있는 발진은 증폭기 사이에 감쇄기를 삽입하거나 외부 하우징에 흡수체를 부착하여 제거된다. Oscillations that can be caused by high gains are eliminated by inserting an attenuator between the amplifiers or by attaching an absorber to the outer housing.

그리고 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치의 검출기(detector)는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드(Zero-bias Schottky Diode)를 사용하고 입력 신호가 소신호일때 선형 영역에서 동작한다. 검출기의 회로의 구성은 도 8에서와 같다.The detector of the passive millimeter wave hidden object detecting apparatus according to the present invention uses a zero-bias Schottky diode and operates in a linear region when the input signal is a small signal. The configuration of the circuit of the detector is as in FIG.

이하에서 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법에 따른 영상 신호 처리 과정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an image signal processing process according to the manual millimeter wave hidden object detection method according to the present invention will be described in detail.

도 9a는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법에 따른 영상 신호 처리 구성도이고, 도 9b는 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법에 따른 신호 처리 과정을 나타낸 플로우 차트이다.9A is a block diagram illustrating an image signal processing method according to the manual millimeter wave hidden object detection method according to the present invention, and FIG. 9B is a flowchart illustrating a signal processing process according to the manual millimeter wave hidden object detection method according to the present invention.

본 발명에 따른 휴대형 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법은 옷 속에 총이나 칼 등의 금속 무기는 물론 플라스틱 폭약이나 마약 등을 은닉한 사람을 복장을 착용한 그대로 근접 스캔하는 일반적인 검문 검색 방법을 통하여 스캔하는 각각의 물체가 방사하는 밀리미터파를 감지하여 영상으로 구성하는 것이다.Portable manual millimeter wave concealed object detection method according to the present invention is to scan through a general probing search method that scans a person who concealed plastic explosives or drugs, as well as metal weapons such as guns or knives in the clothing as close as wearing clothes Each object senses the millimeter wave and constructs an image.

또한, 휴대형 기기에 디스플레이 장치를 구성하여 수동 밀리미터파 영상을 검색자가 직접 확인하면서 스캔을 하여 검색의 정확성을 높일 수 있고, 무선 송수신 시스템을 부착하여 다른 위치에 있는 컴퓨터에 데이터를 전송할 수 있어 보안 검색 시스템의 중앙 관리가 가능하도록한 것이다.In addition, a display device can be configured on a portable device to enhance the accuracy of the search by scanning the manual millimeter wave image while the searcher directly checks it, and attaches a wireless transmission / reception system to transmit data to a computer at another location for secure search. It allows central management of the system.

먼저, 옷 속에 총이나 칼 등의 금속 무기는 물론 플라스틱 폭약이나 마약 등을 은닉한 것으로 의심되는 검색 대상자를 복장을 착용한 그대로의 상태에서 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 포함하는 본체를 근접 스캔한다.(S901)First, a main body including a millimeter wave passive image sensor module is scanned in a state where a person who is suspected of concealing a plastic explosive or a drug, as well as a metal weapon such as a gun or a knife, is in a state of wearing clothes. (S901)

근접 스캔 동작시에 본체에 구비된 가속도 센서에서 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 획득하고(S902), 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈에서는 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 이용하여 검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파를 획득한다.(S903)During the proximity scan operation, the acceleration sensor provided in the main body acquires information about the moving position and the moving time of the main body (S902), and the millimeter wave passive image sensor module searches using the information regarding the moving position and the moving time of the main body. The object is uniformly divided to obtain millimeter waves. (S903)

여기서, 가속도 센서에서는 검색을 하기위해 감시 장치를 이동시킬 때 감시 장치에서 발생하는 가속도를 측정하여 감시 장치의 이동 위치와 시간에 대한 정보를 저장하여 영상을 구성할 때 영상 신호의 동조 정보로 사용한다.Here, the acceleration sensor measures the acceleration generated by the monitoring device when the monitoring device is moved to search, and stores information about the moving position and time of the monitoring device and uses it as the synchronization information of the video signal when composing the image. .

밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈에서 구해진 밀리미터파 신호는 OP-Amp로 구성된 증폭부에 의해 증폭되고, A/D 변환부에서 증폭된 직류 전압을 디지털 신호로 변환하여 마이크로컨트롤러로 출력한다.The millimeter wave signal obtained from the millimeter wave passive image sensor module is amplified by an amplifier composed of OP-Amp, and converts the DC voltage amplified by the A / D converter into a digital signal and outputs it to the microcontroller.

신호 처리를 위한 마이크로컨트롤러에서는 가속도 센서에 의해 구해진 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 통하여 구해진 밀리미터파 영상을 재구성한다.(S904)The microcontroller for signal processing reconstructs the millimeter wave image obtained through the millimeter wave passive image sensor module based on the information about the movement position and the movement time of the main body obtained by the acceleration sensor.

밀리미터파 영상을 재구성은 물체의 부분 영상 취득과 부분 영상의 합성을 통한 전체 영상 구현을 포함한다.Reconstruction of millimeter-wave images involves realization of the entire image through acquisition of a partial image of the object and synthesis of the partial image.

이와 같이 재구성된 영상은 본체 구성된 디스플레이 화면에 실시간으로 표시되고 무선으로 다른 위치의 영상 출력 장치로 전송된다.(S905)The reconstructed image is displayed on a display screen configured in real time in real time and is wirelessly transmitted to an image output device at another location (S905).

그리고 다른 위치의 영상 출력 장치는 무선 수신된 영상 신호를 실시간으로 디스플레이하고(S906), 중앙 보안 관리 시스템과 연동하여 해당 영상의 편집 및 분석 그리고 저장한다.(S907)The video output device at another location displays the wirelessly received video signal in real time (S906), and interlocks with the central security management system to edit, analyze, and store the corresponding video (S907).

이와 같은 본 발명에 따른 휴대형 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 이를 이용한 은닉 물체 감지 방법 및 신호 처리 과정에서는 검색 대상을 근접 스캔하므로서 밀리미터파를 집속하는 렌즈 등의 장치가 필요없이 선형의 이미지 센서 모듈을 단순하게 배치하여 실시간 수동 밀리미터파 영상을 구현할 수 있다.Such a portable millimeter wave hidden object detection device, a hidden object detection method using the same, and a signal processing process according to the present invention simplify the linear image sensor module without the need for a device such as a lens that focuses the millimeter wave while scanning a search target in close proximity. Can be used to create real-time passive millimeter wave images.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법은 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈에 방향성을 가진 안테나를 부착하여 물체 특정 부분만의 신호 취득이 가능한 밀리미터파 영상 시스템을 제공한다.The passive millimeter wave concealed object detecting apparatus and method according to the present invention described above provides a millimeter wave imaging system capable of acquiring a signal of a specific part of an object by attaching a directional antenna to the millimeter wave passive image sensor module.

또한, 밀리미터파 영상을 구현하기 위한 주사형 밀리미터파 영상 시스템과 차별화되는 물체의 부분 영상 취득과 부분 영상의 합성을 통한 전체 영상 구현이 가능하다.In addition, it is possible to implement the whole image by acquiring a partial image of an object and synthesizing the partial image, which is differentiated from the scanning millimeter wave imaging system for implementing a millimeter wave image.

따라서, 본 발명에 따른 휴대형 실시간 수동 밀리미터파 영상 시스템은 공항 등에서 권총 등의 위험물 소지를 체크하는 안전 검색 시스템, 건물 내의 침입감지 시스템, 비접촉형 카드 시스템, 화재 시 건물 내부 탐색 시스템으로도 사용할 수 있으며 밀리미터파가 안개나 수증기 등에 의한 감쇠가 적기 때문에 안개 발생 시 자동차의 전방 확인용 레이더, 위치확인 시스템 등으로서도 사용할 수 있어 매우 유용하다.Therefore, the portable real-time manual millimeter wave imaging system according to the present invention can be used as a safety search system for checking dangerous goods such as a pistol at an airport, an intrusion detection system in a building, a non-contact card system, and an internal navigation system in a fire. Since the millimeter wave is less attenuated by fog or water vapor, it can be used as a radar for checking the front of a car and positioning system when the fog occurs.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

이와 같이 본 발명에 따른 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the passive millimeter wave hidden object detecting apparatus and method according to the present invention have the following effects.

첫째, 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치를 휴대형으로 제작하여 검색 대상자를 근접 스캔하는 것에 의해 검색의 정확성을 높일 수 있다.First, the accuracy of the search can be improved by making a manual millimeter wave concealed object detecting device portable and scanning the search object closely.

둘째, 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치를 휴대형으로 제작하는 것에 의해 근접 스캔이 가능하여 밀리미터파 집속 렌즈를 사용하지 않고, 방향성 안테나가 부착된 밀리미터파 영상 획득 장치를 구현하므로 장치의 소형화가 가능하다.Second, by making the passive millimeter wave hidden object detection device portable, proximity scan is possible, so that the millimeter wave image acquisition device with a directional antenna is implemented without using the millimeter wave focusing lens, thereby miniaturizing the device.

셋째, 밀리미터파 영상이 은닉 물체의 감지에만 적합하여 인권 침해에 대한 논란의 소지가 없고 인체 및 각 물체에서 발산하는 밀리미터파를 수동적으로 감지하여 영상을 구성하기 때문에 인체에 전혀 영향을 주지 않는다. Third, the millimeter wave image is suitable only for the detection of hidden objects, so there is no controversy about human rights infringement.

넷째, 무선 송수신 시스템을 부착하여 다른 위치에 있는 컴퓨터에 데이터를 전송할 수 있어 보안 검색 시스템의 중앙 관리를 가능하게 하는 효과가 있다.Fourth, by attaching a wireless transmission and reception system can transmit data to a computer at another location has the effect of enabling the central management of the security screening system.

다섯째, 물체의 부분 영상 취득과 부분 영상의 합성을 통한 전체 영상 구현이 가능하므로, 간단한 구조로 밀리미미터파 영상 시스템을 구현할 수 있다.Fifth, since the whole image can be realized by acquiring the partial image of the object and synthesizing the partial image, the millimeter wave imaging system can be implemented with a simple structure.

여섯째, 수신부의 부품 및 소자를 캐리어 타입으로 제작하여 시스템을 소형화하고, 시판 부품 사용에 의해 고가 밀리미터파 영상 시스템의 제작 가격을 낮추는 효과가 있다.Sixth, it is possible to miniaturize the system by manufacturing the components and elements of the receiving unit in a carrier type, and to lower the production cost of the expensive millimeter wave imaging system by using commercially available components.

Claims (15)

밀리미터파를 이용한 은닉 물체 감지 장치에 있어서,In the hidden object detection apparatus using a millimeter wave, 휴대 가능한 본체에 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈이 직선형으로 배치되고, 본체의 이동시의 가속도를 측정하여 밀리미터파 영상을 구성할 때 영상 신호의 동조 정보로 사용하기 위한 본체의 이동 위치와 시간에 대한 정보를 출력하는 가속도 센서를 포함하고, 상기 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 상기 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 통하여 구해진 밀리미터파 영상이 재구성되도록 제어하여, 검색자의 스캔 속도에 관계없이 검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파 영상을 획득하는 밀리미터파 은닉 물체 감지부;The millimeter-wave passive image sensor module is arranged in a straight line on the portable body, and the movement position and time of the body to be used as the synchronization information of the image signal when composing the millimeter-wave image by measuring the acceleration during movement of the body It includes an output acceleration sensor, and controls to reconstruct the millimeter wave image obtained through the millimeter wave passive image sensor module based on the information about the movement position and the movement time of the main body, irrespective of the scan speed of the searcher A millimeter wave concealed object detector which uniformly divides a millimeter wave image to obtain a millimeter wave image; 상기 밀리미터파 은닉 물체 감지부에 의해 획득한 영상 신호를 무선 수신하여 디스플레이하는 영상 출력 장치들;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.Passive millimeter wave hidden object detection apparatus comprising a; video output devices for wirelessly receiving and displaying the image signal obtained by the millimeter wave hidden object detection unit. 밀리미터파를 이용한 은닉 물체 감지 장치에 있어서, In the hidden object detection apparatus using a millimeter wave, 일렬로 배열 구성되어 검색자의 스캔 동작에 따라 검색 대상으로부터 방출되는 밀리미터파를 검색 범위를 균일하게 분할하여 획득하는 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈;A millimeter wave passive image sensor module configured to be arranged in a row to obtain a millimeter wave emitted from a search target by uniformly dividing a search range according to a scan operation of a searcher; 검색자에 의한 스캔시에 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈의 이동을 감지하여 밀리미터파 영상을 구성할 때 영상 신호의 동조 정보로 사용하기 위한 본체의 이동 위치와 시간에 대한 정보를 출력하는 가속도 센서;An acceleration sensor for detecting movement of the millimeter wave passive image sensor module during scanning by the searcher and outputting information about the movement position and time of the main body for use as tuning information of the image signal when composing the millimeter wave image; 상기 가속도 센서의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 상기 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 통하여 구해진 밀리미터파 영상이 재구성되도록 제어하여, 검색자의 스캔 속도에 관계없이 검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파 영상을 획득할 수 있도록 제어하는 마이크로컨트롤러;The millimeter wave image obtained through the millimeter wave passive image sensor module is controlled to be reconstructed based on the information about the movement position and the movement time of the acceleration sensor. A microcontroller for controlling to acquire an image; 상기 마이크로컨트롤러에 의해 처리된 신호를 무선 송신하는 무선 송신 모듈;을 포함하고, 이들이 휴대 가능한 본체에 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.And a wireless transmission module for wirelessly transmitting the signal processed by the microcontroller, wherein they are configured in a portable body. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 본체에는 획득된 영상이 디스플레이되는 디스플레이 수단이 더 구비되어, 검색자가 검색을 위한 스캔과 동시에 획득 영상을 확인하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.The apparatus of claim 1 or 2, wherein the main body further includes display means for displaying the acquired image, so that a searcher confirms the acquired image simultaneously with a scan for searching. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 본체에는 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈로부터 나오는 직류전압을 증폭하는 증폭부와, 증폭된 직류 전압을 디지털 신호로 변환하여 마이크로컨트롤러로 출력하는 A/D 변환부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.The apparatus of claim 1 or 2, wherein the main body further includes an amplifier for amplifying the DC voltage from the millimeter wave passive image sensor module, and an A / D converter for converting the amplified DC voltage into a digital signal and outputting the digital signal to the microcontroller. Manual millimeter wave concealed object detection apparatus characterized in that it is included. 제 2 항에 있어서, 무선 송신 모듈에 의해 전송된 신호를 수신하는 무선 수신 모듈과,The wireless receiving module of claim 2, further comprising: a wireless receiving module for receiving a signal transmitted by the wireless transmitting module; 상기 무선 수신 모듈에 의해 수신된 신호를 처리하여 디스플레이하는 영상 출력 장치들이 구비되어,Image output devices for processing and displaying the signal received by the wireless receiving module is provided, 다른 검색자들에 의한 은닉 물체 검색 및 획득 영상의 편집, 보정, 저장을 수행하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.Passive millimeter wave hidden object detection apparatus characterized by performing the search, correction, and storage of the hidden object search and acquisition images by other searchers. 제 2 항에 있어서, 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈은,The method of claim 2, wherein the millimeter wave passive image sensor module, 검색 대상으로부터 방출되는 밀리미터파 신호를 수신하는 표준형 안테나와, A standard antenna for receiving a millimeter wave signal emitted from a search target, 상기 안테나를 통해 수신된 신호를 일정레벨로 증폭하는 저잡음 증폭기와, A low noise amplifier for amplifying a signal received through the antenna to a predetermined level; 상기 저잡음 증폭기를 통해 증폭된 신호를 직류(DC) 전압으로 변환하도록 검출하는 검출기로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.And a detector for detecting a signal amplified by the low noise amplifier to convert into a direct current (DC) voltage. 제 2 항에 있어서, 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈은,The method of claim 2, wherein the millimeter wave passive image sensor module, 검색 대상으로부터 방출되는 안테나 개구면에 평행한 밀리미터파 신호를 수신하는 카세그레인 안테나와,A casee grain antenna receiving a millimeter wave signal parallel to the antenna aperture emitted from the search object; 상기 카세그레인 안테나를 통해 수신된 신호를 일정레벨로 증폭하는 저잡음 증폭기와,A low noise amplifier for amplifying a signal received through the casein grain antenna to a predetermined level; 상기 저잡음 증폭기를 통해 증폭된 신호를 직류(DC) 전압으로 변환하도록 검출하는 검출기로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.And a detector for detecting a signal amplified by the low noise amplifier to convert into a direct current (DC) voltage. 제 2 항에 있어서, 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈은,The method of claim 2, wherein the millimeter wave passive image sensor module, 안테나를 제외한 이미지 센서 모듈과 송수신부가 캐리어(carrier) 형태의 단일 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.Passive millimeter wave hidden object detection device, characterized in that the image sensor module and the transceiver unit excluding the antenna is composed of a single module of the carrier (carrier) type. 제 2 항에 있어서, 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈은,The method of claim 2, wherein the millimeter wave passive image sensor module, 캐리어상에 적층되는 듀로이드 기판에 캐비티 형태의 홀을 구성하고, 상기 홀 영역에 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈이 구성되는 MMIC가 부착되어 주변 회로와 본딩되는 구조인 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.A passive millimeter wave concealed object comprising a cavity having a cavity in a duroid substrate stacked on a carrier, and having a MMIC having a millimeter wave passive image sensor module attached to the hole area and bonded to a peripheral circuit. Sensing device. 제 9 항에 있어서, 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈은 프로브를 이용한 마이크로스트립 도파관 전이 구조, 저잡음 증폭기, 검출기를 포함하고,10. The system of claim 9, wherein the millimeter wave passive image sensor module comprises a microstrip waveguide transition structure using a probe, a low noise amplifier, a detector, 상기 전이 구조에 안테나가 연결되는 형태인 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.Passive millimeter wave hidden object detection apparatus characterized in that the form is connected to the transition structure antenna. 제 10 항에 있어서, 저잡음 증폭기에서 높은 이득으로 인해 발생할 수 있는 발진을 증폭기 사이에 감쇄기를 삽입하여 억제하거나, 외부 하우징에 흡수체를 부착하여 제거하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.12. The passive millimeter wave hidden object sensing device according to claim 10, wherein oscillation that may occur due to a high gain in a low noise amplifier is suppressed by inserting an attenuator between the amplifiers or attaching an absorber to the outer housing. 제 10 항에 있어서, 검출기는 입력 신호가 소신호일때 선형 영역에서 동작하는 제로 바이어스 쇼트키 다이오드인 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 장치.11. The passive millimeter wave hidden object sensing device of claim 10, wherein the detector is a zero bias Schottky diode operating in a linear region when the input signal is a small signal. 밀리미터파 수동 이미지 센서 모듈을 포함하는 본체를 검색 대상에 근접하여 스캔하는 단계;Scanning a body including a millimeter wave passive image sensor module in proximity to a search target; 근접 스캔 동작시에 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 획득하는 단계;Acquiring information about a moving position and a moving time of the main body in a proximity scan operation; 검색 대상을 균일하게 분할하여 밀리미터파를 획득하는 단계;Obtaining a millimeter wave by dividing the search object uniformly; 본체의 이동 위치 및 이동 시간에 관한 정보를 기준으로 구해진 밀리미터파 영상을 재구성하는 단계;Reconstructing the millimeter wave image obtained based on the information about the movement position and the movement time of the main body; 재구성된 영상을 본체의 디스플레이 화면에 실시간으로 표시하고 무선으로 다른 위치의 영상 출력 장치로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법.And displaying the reconstructed image on a display screen of the main body in real time and wirelessly transmitting the image to an image output device at another position. 제 13 항에 있어서, 무선 전송된 영상 신호를 수신하는 다른 위치의 영상 출력 장치는 해당 영상을 실시간으로 디스플레이하고, 중앙 보안 관리 시스템과 연동하여 해당 영상의 편집 및 분석 그리고 저장하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법.15. The method of claim 13, wherein the video output device at another location receiving the wirelessly transmitted video signal displays the video in real time, and edits, analyzes and stores the video in association with a central security management system. Millimeter wave hidden object detection method. 제 13 항에 있어서, 밀리미터파 영상의 재구성은 물체의 부분 영상 취득과 부분 영상의 합성을 통한 전체 영상 구현을 포함하는 것을 특징으로 하는 수동 밀리미터파 은닉 물체 감지 방법.15. The method of claim 13, wherein the reconstruction of the millimeter wave image comprises realization of a whole image by acquiring a partial image of an object and synthesizing the partial image.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09197042A (en) * 1996-01-17 1997-07-31 Eikichi Yamashita Millimeter wave camera device
KR20020041186A (en) 2000-11-27 2002-06-01 이진구 searching apparatus using X-band and millimeter-wave signal
US6967612B1 (en) 2004-10-22 2005-11-22 Gorman John D System and method for standoff detection of human carried explosives

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09197042A (en) * 1996-01-17 1997-07-31 Eikichi Yamashita Millimeter wave camera device
KR20020041186A (en) 2000-11-27 2002-06-01 이진구 searching apparatus using X-band and millimeter-wave signal
US6967612B1 (en) 2004-10-22 2005-11-22 Gorman John D System and method for standoff detection of human carried explosives

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