KR100882027B1 - System for visualizing millimeter wave and method of visualizing millimeter wave - Google Patents

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KR100882027B1
KR100882027B1 KR1020070077912A KR20070077912A KR100882027B1 KR 100882027 B1 KR100882027 B1 KR 100882027B1 KR 1020070077912 A KR1020070077912 A KR 1020070077912A KR 20070077912 A KR20070077912 A KR 20070077912A KR 100882027 B1 KR100882027 B1 KR 100882027B1
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millimeter wave
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lens antenna
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wave signal
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KR1020070077912A
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이진구
채연식
정경권
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동국대학교 산학협력단
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    • 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
    • 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

Abstract

A millimeter wave visualizing system and method are provided to narrow the beam width of an antenna which receives millimeter wave signals by using a lens antenna so as to form more distinct images. A millimeter wave visualizing system includes a lens antenna(100) for receiving a millimeter wave signal emitted from at least one external object, a driver(140) having a motor for rotating the lens antenna, an image processor(150) for processing the millimeter wave signal received through the lens antenna into a millimeter wave image, and a controller(160) for controlling the driver to rotate the lens antenna according to a predetermined rotation rule and processing the millimeter wave signal into the millimeter wave image through the image processor.

Description

밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 영상화 방법 {System For Visualizing Millimeter Wave And Method Of Visualizing Millimeter Wave}Millimeter wave imaging system and millimeter wave imaging method {System For Visualizing Millimeter Wave And Method Of Visualizing Millimeter Wave}

본 발명은 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 영상화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 렌즈와 안테나가 일체형으로 구성된 렌즈 안테나를 통해 검색 대상으로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하여 이를 영상화할 수 있는 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 영상화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a millimeter wave imaging system and a millimeter wave imaging method, and more particularly, to a millimeter wave imaging capable of receiving and imaging a millimeter wave signal radiated from a search target through a lens antenna having an integrated lens and an antenna. System and millimeter wave imaging method.

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 금속 탐지기와, 게이트 형태의 구조물을 통해 출입자를 차례로 통과시킴에 따라 소지한 금속을 탐지해 내는 게이트형 금속 탐지기가 있다.Metal detectors are portable metal detectors that are carried by security personnel to detect the possession of metals, and gate-type metal detectors that detect metals as they pass through a gate-type structure in turn.

그러나 이와 같은 금속 탐지기의 경우에는 비금속류 또는 외부 노이즈에 의한 부정확한 탐지에 의해 원하는 결과를 얻을 수 없는 문제점이 있다.However, in the case of such a metal detector, there is a problem that a desired result cannot 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 침해 우려가 있고 검색시 인체에 엑스레이를 주사하므로 인체에 악영향을 미치는 문제점이 있다.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 concern about infringement on the human rights of the individual.

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, 밀리미터파를 이용한 감지 장치는 이 열잡음 중에서 밀리미터파 대역의 스펙트럼 강도를 수신해서 영상을 형성한다. 밀리미터파란 그 파장이 밀리미터 단위인 신호를 말한다. 밀리미터파 신호는 의복 등을 투과할 수가 있기 때문에, 밀리미터파를 이용한 감지 장치를 이용하여 의복 내부의 인체 및 소지품이 방사하고 있는 절대온도에 비례하는 열잡음 중 밀리미터파를 수신하여 영상으로 구성할 수 있다.All objects emit a wide band of thermal noise in proportion to their absolute temperature, and a millimeter wave sensing device receives the spectral intensity of the millimeter wave band and forms an image. A millimeter wave is a signal whose wavelength is in millimeters. Since the millimeter wave signal can penetrate clothing, etc., a millimeter wave sensing device can be used to receive a millimeter wave out of thermal noise proportional to the absolute temperature radiated by the human body and belongings inside the garment to form an image. .

종래 기술에 의한 밀리미터파 영상화 시스템은, 렌즈 또는 기타의 방법을 통하여 맺혀진 물체의 상을 이미지 센서가 주사하여 신호를 획득하고 이를 하나의 영상으로 구성한다. 그러나, 이와 같은 방식에 의하면 물체의 상이 맺힌 면을 스캔하여야 하므로 매우 정밀한 제어가 필요한 문제점이 있다.In the conventional millimeter wave imaging system, an image sensor scans an image of an object formed through a lens or other method, acquires a signal, and configures it into one image. However, according to such a method, a very precise control is required because the surface of the object must be scanned.

현재 밀리미터파 신호를 수신하여 영상으로 구성하는 시스템에 관한 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있으나, 실제 제품화 및 상업화의 측면에서 초기 단계에 머물러 있다.Currently, technology development for a system for receiving a millimeter wave signal and constructing an image has been continuously made, but it is still at an early stage in terms of actual commercialization and commercialization.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 최근의 추세와 요청에 따라 제안된 것으로서, 렌즈와 안테나가 일체형으로 구성된 렌즈 안테나를 이용하여 밀리미터파 신호를 수신하는 안테나 빔폭을 좁게 형성함으로써 보다 선명한 영상을 구성할 수 있는 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 영상화 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention solves the above problems and has been proposed in accordance with recent trends and requests, and by forming a narrower antenna beam width for receiving a millimeter wave signal using a lens antenna composed of a lens and an antenna integrally composed of a clearer image It is an object of the present invention to provide a millimeter wave imaging system and a millimeter wave imaging method.

본 발명의 다른 목적은, 렌즈 안테나를 이용함으로써 장치의 부피를 작게 하고 검색 대상 자체를 스캔함으로써 편리하고 효율적인 제어가 가능한 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 영상화 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a millimeter wave imaging system and a millimeter wave imaging method capable of convenient and efficient control by using a lens antenna to reduce the volume of a device and scan a search target itself.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 의한 밀리미터파 영상화 시스템은, 외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하기 위한, 렌즈와 안테나가 일체로 형성된 렌즈 안테나; 상기 렌즈 안테나가 지향하는 방향이 변화하도록 상기 렌즈 안테나를 회전시키기 위한 모터를 포함하는 구동부; 상기 렌즈 안테나를 통해 수신되는 밀리미터파 신호를 밀리미터파 영상으로 구성하는 영상 처리부; 및 상기 구동부를 제어하여 상기 렌즈 안테나를 미리 정해진 회전 규칙에 따라 회전시키면서, 상기 렌즈 안테나의 회전에 따라 소정 시간 간격으로 수신되는 밀리미터파 신호를 상기 영상 처리부를 통해 밀리미터파 영상으로 구성하는 제어부를 포함하여 이루어진다.As an aspect of the present invention for achieving the above object, the millimeter wave imaging system according to the present invention, a lens antenna formed integrally with the lens and the antenna for receiving a millimeter wave signal emitted from at least one external object ; A driving unit including a motor for rotating the lens antenna such that a direction in which the lens antenna is directed changes; An image processor configured to form a millimeter wave image of the millimeter wave signal received through the lens antenna; And a controller configured to control the driving unit to rotate the lens antenna according to a predetermined rotation rule, and to configure the millimeter wave signal received at predetermined time intervals according to the rotation of the lens antenna to the millimeter wave image through the image processor. It is done by

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 의한 밀리미터파 이미지 센서 모듈은, 외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하기 위한, 렌즈와 안테나가 일체로 형성된 렌즈 안테나; 상기 렌즈 안테나를 통해 수신된 밀리미터파 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기; 상기 증폭된 신호를 직류 전압으로 변환하여 출력하는 검출기; 및 상기 렌즈 안테나가 지향하는 방향이 변화하도록 상기 렌즈 안테나를 회전시키기 위한 모터를 포함하는 구동부를 포함하여 이루어진다.In another aspect of the present invention for achieving the above object, the millimeter wave image sensor module according to the present invention, the lens and the antenna integrally formed with a lens for receiving a millimeter wave signal emitted from at least one external object antenna; An amplifier for amplifying and outputting the millimeter wave signal received through the lens antenna; A detector configured to convert the amplified signal into a direct current voltage and output the converted signal; And a driving unit including a motor for rotating the lens antenna so that the direction in which the lens antenna is directed changes.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 의한 밀리미터파 영상화 방법은, 렌즈와 안테나가 일체로 형성된 렌즈 안테나를 미리 정해진 회전 규칙에 따라 자동으로 회전시키면서, 상기 렌즈 안테나를 통해 외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신된 밀리미터파 신호를 밀리미터파 영상으로 구성하는 단계를 포함하여 이루어진다.As another aspect of the present invention for achieving the above object, the millimeter wave imaging method according to the present invention, while rotating the lens antenna formed integrally with the lens and the antenna according to a predetermined rotation rule, Receiving a millimeter wave signal emitted from at least one external object through; And constructing the received millimeter wave signal into a millimeter wave image.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 영상화 방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The millimeter wave imaging system and the millimeter wave imaging method according to the present invention described above have the following effects.

첫째, 본 발명에 의하면, 렌즈와 안테나가 일체형으로 구성된 렌즈 안테나를 사용함으로써 안테나 빔폭이 좁아지므로 수신된 밀리미터파 신호를 보다 선명한 영상으로 구성할 수 있는 효과가 있다.First, according to the present invention, since the antenna beam width is narrowed by using a lens antenna having an integrated lens and an antenna, the received millimeter wave signal can be configured into a clearer image.

둘째, 본 발명에 의하면, 렌즈 안테나를 사용함으로써 종래 기술에 의한 장 치보다 부피가 작은 밀리미터파 영상화 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.Second, according to the present invention, the use of a lens antenna has the effect of implementing a millimeter wave imaging system having a smaller volume than the device according to the prior art.

셋째, 본 발명에 의하면, 물체의 상이 맺힌 면을 스캔함으로써 매우 정밀한 제어가 필요한 종래 기술과는 달리, 검색 대상 자체를 스캔함으로써 편리하고 효율적인 제어가 가능한 효과가 있다.Third, according to the present invention, unlike the prior art in which a very precise control is required by scanning the surface where the image of the object is formed, there is an effect that convenient and efficient control is possible by scanning the search target itself.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like numbers refer to like elements throughout. In addition, when it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템의 개략적인 구성도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 이미지 센서 모듈이 실제 구현된 모습을 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 이미지 센서 모듈을 상세히 설명하기로 한다.1 is a schematic diagram of a millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a state in which the millimeter wave image sensor module according to an embodiment of the present invention is actually implemented. 1 and 2, a millimeter wave imaging system and a millimeter wave image sensor module according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템은, 렌즈(101)와 안테나(103)가 일체로 형성된 렌즈 안테나(100), 증폭기(110), 검출기(120), 변환기(130), 모터를 포함하는 구동부(140), 메모리(145), 영상 처리부(150), 표시 부(155) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 이미지 센서 모듈은, 상기 렌즈 안테나(100), 상기 증폭기(110), 상기 검출기(120) 및 상기 구동부(140)를 포함할 수 있다. 또한 본 발명이 일 실시예에 따른 밀리미터파 이미지 센서 모듈은, 상기 변환기(130)를 더 포함할 수 있다. 이하 상기 각 구성 요소들의 기능을 설명하기로 한다.Millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention, the lens 101 and the antenna 103 is formed integrally with the lens antenna 100, amplifier 110, detector 120, transducer 130, motor The driving unit 140 may include a driving unit 140, a memory 145, an image processing unit 150, a display unit 155, and a controller 160. In addition, the millimeter wave image sensor module according to the exemplary embodiment of the present invention may include the lens antenna 100, the amplifier 110, the detector 120, and the driver 140. In addition, the millimeter wave image sensor module according to an embodiment of the present invention may further include the transducer 130. Hereinafter, the functions of the above components will be described.

상기 렌즈 안테나(100)는, 외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신한다. 도 3은, 렌즈 안테나의 일 예를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 렌즈 안테나(100)는, 94GHz 대역의 신호를 수신할 수 있고, 지름은 3 인치(inch), 이득은 약 35 dBi, 빔폭은 약 3˚이다. 도 4는, 도 3에 도시된 렌즈 안테나의 빔(beam) 패턴을 나타낸 도면이다.The lens antenna 100 receives a millimeter wave signal emitted from at least one external object. 3 is a diagram illustrating an example of a lens antenna. The lens antenna 100 shown in FIG. 3 can receive signals in the 94 GHz band, has a diameter of 3 inches, a gain of about 35 dBi, and a beam width of about 3 degrees. 4 is a diagram illustrating a beam pattern of the lens antenna illustrated in FIG. 3.

상기 증폭기(110)는, 상기 렌즈 안테나(100)를 통해 수신된 밀리미터파 신호를 증폭한다. 밀리미터파 신호는 신호 세기가 미약한 열잡음이므로, 상기 증폭기(110)는, 고이득·저잡음의 소자로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 초대 이득 50 dB 이상의 성능을 얻기 위해 잡음지수(noise figure)가 6 dB인 이득 28 dB의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)가 2단으로 사용될 수 있다. 즉 상기 증폭기(110)는, 동일한 성능 혹은 서로 다른 성능의 증폭기가 2개 이상 연결되어 사용될 수 있다.The amplifier 110 amplifies the millimeter wave signal received through the lens antenna 100. Since the millimeter wave signal has thermal noise of low signal strength, the amplifier 110 is preferably composed of a high gain and a low noise element. For example, a low noise amplifier (LNA) having a gain of 28 dB with a noise figure of 6 dB may be used in two stages to obtain a performance of greater than 50 dB of super gain. That is, the amplifier 110 may be used by connecting two or more amplifiers having the same or different performances.

상기 검출기(120)는, 상기 증폭기(110)를 통해 증폭된 밀리미터파 신호를 직류 전압으로 변환한다. 예를 들어, 상기 검출기(120)는, 상기 증폭기(110)에서 증폭된 94 GHz 대역의 신호를 정류하여 직류 전압을 얻을 수 있다. 상기 검출기(120) 의 구성 예를 들면, 감도가 500mV/mW인 75~110 GHz의 광대역 다이오드 검출기가 사용될 수 있고, 직류출력은 SMA 단자로 구성되며, 바이어스 없이 동작할 수 있다.The detector 120 converts the millimeter wave signal amplified by the amplifier 110 into a DC voltage. For example, the detector 120 may obtain a DC voltage by rectifying a 94 GHz band signal amplified by the amplifier 110. For example, a 75-110 GHz broadband diode detector having a sensitivity of 500 mV / mW may be used, and the DC output may be configured as an SMA terminal, and may operate without a bias.

상기 변환기(130)는, 상기 검출기(120)를 통해 변환된 직류 전압을 디지털 신호로 변환한다. 상기 변환기(130)는, 일반적으로 아날로그-디지털 변환기(Analog-Digital Converter; ADC)라고 호칭된다.The converter 130 converts the DC voltage converted through the detector 120 into a digital signal. The converter 130 is generally referred to as an analog-to-digital converter (ADC).

상기 구동부(140)는, 상기 제어부(150)의 제어 신호에 의해 모터를 구동하여 상기 렌즈 안테나(100)가 지향하는 방향이 변화하도록 상기 렌즈 안테나(100)를 회전시킨다. 예를 들어 상기 구동부(140)는, 상하좌우로 회전 운동이 가능한 팬/틸트(Pan/Tilt) 장치로 구현될 수 있다. 팬/틸트 장치의 동작 예로서, 팬/틸트 장치는, RS-232 통신을 통해 좌우 320˚, 상하 50˚ 범위에서 2.5˚ 간격으로 움직일 수 있다.The driver 140 rotates the lens antenna 100 so that the direction in which the lens antenna 100 is directed by changing the direction of the lens antenna 100 by driving a motor according to the control signal of the controller 150. For example, the driving unit 140 may be implemented as a pan / tilt device capable of rotating up, down, left and right. As an operation example of the pan / tilt device, the pan / tilt device may be moved at intervals of 2.5 ° in a range of 320 ° left and right and 50 ° up and down through RS-232 communication.

메모리(145)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템의 전반적인 동작을 제어하는 소정의 프로그램을 저장하고 있으며, 상기 제어부(160)에 의해 밀리미터파 영상화 시스템의 전반적인 동작이 수행될 때 입출력되는 데이터 및 처리되는 각종 데이터를 저장한다. 또한 상기 메모리(145)는, 상기 변환기(130)를 통해 수신되는 디지털 신호를 임시 또는 영구적으로 저장할 수 있다. 또한 상기 메모리(145)는, 상기 영상 처리부(150)에서 구성된 상기 밀리미터파 영상을 임시 또는 영구적으로 저장할 수 있다.The memory 145 stores a predetermined program for controlling the overall operation of the millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention, and when the overall operation of the millimeter wave imaging system is performed by the controller 160, Stores input / output data and various data processed. In addition, the memory 145 may temporarily or permanently store the digital signal received through the converter 130. In addition, the memory 145 may temporarily or permanently store the millimeter wave image configured by the image processor 150.

상기 영상 처리부(150)는, 상기 렌즈 안테나(100), 상기 증폭기(110), 상기 검출기(120) 및 상기 변환기(130)를 통해서 전달되는 밀리미터파 신호를 밀리미터 파 영상으로 구성한다.The image processor 150 configures a millimeter wave image transmitted through the lens antenna 100, the amplifier 110, the detector 120, and the converter 130 as a millimeter wave image.

상기 표시부(155)는, 제어부(160)로부터 출력되는 제어 신호에 의해 밀리미터파 영상화 시스템의 상태 혹은 각종 정보를 디스플레이하기 위한 표시 장치이다.The display unit 155 is a display device for displaying the state or various information of the millimeter wave imaging system by the control signal output from the control unit 160.

상기 제어부(160)는, 상기 구성 요소들을 제어하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템의 전반적인 동작을 총괄한다.The controller 160 controls the components and controls the overall operation of the millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention.

이하 상기 제어부(160)의 동작을 중심으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템 및 밀리미터파 이미지 센서 모듈의 구체적인 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, specific operations of the millimeter wave imaging system and the millimeter wave image sensor module according to an embodiment of the present invention will be described based on the operation of the controller 160.

도 5는 렌즈 안테나를 통해 검색 범위를 스캔하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 검색 범위란, 밀리미터파 신호를 수신할 영역을 말한다. 상기 검색 범위는, 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 검색 범위(10)는, 5×5 행렬의 형태로서 설정되어 있다. 상기 행렬을 구성하는 각 성분의 크기는, 상기 렌즈 안테나(100)가 특정 위치에 고정되어 있는 시간 동안 밀리미터파 신호를 수신할 수 있는 영역의 크기를 나타낸다. 또한 예를 들어, 도 5에서, 상기 행렬을 구성하는 각 성분의 크기 또한 설정될 수 있다.5 is a diagram for describing an operation of scanning a search range through a lens antenna. The search range means an area to receive a millimeter wave signal. The search range may be set in various ways. For example, the search range 10 shown in FIG. 5 is set as a form of a 5x5 matrix. The size of each component constituting the matrix represents a size of an area in which the lens antenna 100 can receive a millimeter wave signal for a fixed time at a specific position. Also, for example, in FIG. 5, the size of each component constituting the matrix may also be set.

상기 제어부(160)는, 미리 설정된 상기 검색 범위에 대해 밀리미터파 신호를 수신하기 위해, 구동부(140)를 제어하여 상기 렌즈 안테나(100)를 미리 정해진 회전 규칙에 따라 회전시킬 수 있다.The controller 160 may control the driver 140 to rotate the lens antenna 100 according to a predetermined rotation rule in order to receive a millimeter wave signal for the preset search range.

상기 회전 규칙은, 회전 각도와, 회전 방향과, 특정 위치에 고정되어 있는 시간 중 적어도 하나에 관한 것일 수 있다.The rotation rule may relate to at least one of a rotation angle, a rotation direction, and a time fixed at a specific position.

상기 회전 각도의 예를 들면, 도 5에서 상기 렌즈 안테나(100)가 특정 행렬 성분을 스캔한 후 다음 행렬 성분을 스캔하기 위해 회전하는 각도를 말한다.As an example of the rotation angle, in FIG. 5, the lens antenna 100 rotates to scan a specific matrix component and then scans the next matrix component.

도 6 내지 도 8은, 렌즈 안테나의 회전 방향을 설명하기 위한 도면이다.6 to 8 are diagrams for explaining the rotation direction of the lens antenna.

예를 들어, 도 6은 열(row)을 기준으로 스캔하는 경우이고, 도 7은 행(coloum)을 기준으로 스캔하는 경우이다. 또한 예를 들어, 도 8은, 행렬 성분 (C1, R1)에서 출발하여 행렬 성분 (C3, R3)까지 시계 방향으로 각 행렬 성분을 스캔하는 경우이다.For example, FIG. 6 illustrates a scan based on a row and FIG. 7 illustrates a scan based on a coloum. For example, FIG. 8 is a case where each matrix component is scanned clockwise from the matrix components C1 and R1 to the matrix components C3 and R3.

상기 특정 위치에 고정되어 있는 시간은, 도 5에서 각 행렬 성분에 대해 밀리미터파 신호를 수신하는데 필요한 시간을 말한다.The time fixed at the specific position refers to the time required to receive the millimeter wave signal for each matrix component in FIG. 5.

이와 같이 상기 제어부(160)는, 상기 검색 범위(10) 전체에 대해 밀리미터파 신호를 획득하기 위해 상기 회전 규칙에 따라 상기 구동부(140)를 제어할 수 있다.As such, the controller 160 may control the driver 140 according to the rotation rule to obtain the millimeter wave signal for the entire search range 10.

상기 제어부(160)는, 상기 렌즈 안테나(100)의 회전에 따라 소정 시간 간격으로 수신되는 밀리미터파 신호를 상기 영상 처리부(150)를 통해 밀리미터파 영상으로 구성하도록 제어할 수 있다. 이때 전술한 바와 같이, 상기 렌즈 안테나(100)를 통해 수신된 밀리미터파 신호는, 상기 증폭기(110), 상기 검출기(120) 및 상기 변환기(130)를 거쳐 디지털 신호의 형태로 상기 영상 처리부(150)로 전달될 수 있다.The controller 160 may control to configure a millimeter wave signal received at predetermined time intervals according to the rotation of the lens antenna 100 to form a millimeter wave image through the image processor 150. In this case, as described above, the millimeter wave signal received through the lens antenna 100 is passed through the amplifier 110, the detector 120, and the converter 130 in the form of a digital signal. Can be delivered.

이하 상기 영상 처리부(150)의 동작을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the image processor 150 will be described in detail.

상기 영상 처리부(150)는, 상기 소정 시간 간격으로 수신된 밀리미터파의 전압과 미리 설정된 기준 전압의 전압 차이를 이용하여 상기 수신된 밀리미터파 신호를 상기 밀리미터파 영상으로 구성할 수 있다. 또한 상기 영상 처리부(150)는, 디지털 필터(digital filter)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 영상 처리부(150)는, 상기 변환기(130)로부터 전달되는 디지털 신호를 3차로 구성된 디지털 IIR 필터를 통해 20Hz 이하의 신호로 변환하여 50개의 샘플에 대한 평균값을 획득할 수 있다. 도 9a 및 도 9b는, 시간에 따른 밀리미터파 신호의 전압 그래프를 나타낸 도면이다. 도 9a는 시간에 따라 변환기(130)로부터 전달되는 디지털 신호를 나타내는 그래프이고, 도 9b는 도 9a의 디지털 신호가 디지털 필터를 통과한 필터링 신호를 나타내는 그래프이다. 상기 영상 처리부(150)에 의해 구성된 영상의 예를 들면, 측정된 직류전압값을 최소값-최대값 범위를 이용하여 그레이(gray) 레벨로 변환된, 20×20 픽셀(pixel)의 크기를 갖는 영상이다.The image processor 150 may configure the received millimeter wave signal as the millimeter wave image by using a voltage difference between the millimeter wave voltage received at the predetermined time interval and a preset reference voltage. In addition, the image processor 150 may include a digital filter. For example, the image processor 150 may obtain a mean value for 50 samples by converting the digital signal transmitted from the converter 130 into a signal of 20 Hz or less through a digital IIR filter configured in three orders. 9A and 9B are graphs showing voltage graphs of millimeter wave signals over time. FIG. 9A is a graph showing a digital signal transmitted from the converter 130 over time, and FIG. 9B is a graph showing a filtering signal through which the digital signal of FIG. 9A has passed through a digital filter. For example, an image having a size of 20 × 20 pixels in which the measured DC voltage value is converted to a gray level using a minimum value-maximum value range of the image configured by the image processor 150. to be.

상기 영상 처리부(150)가 상기 밀리미터파 영상을 구성하는 시점은 다양할 수 있다. 상기 밀리미터파 영상의 구성 시점에 대한 세 가지 예를 설명하기로 한다.The time point at which the image processor 150 composes the millimeter wave image may vary. Three examples of the viewpoints of the millimeter wave image will be described.

첫째, 상기 영상 처리부(150)는, 상기 검색 범위에 대한 상기 밀리미터파 신호의 수신이 완료된 후, 상기 검색 범위 전체에 대해 상기 밀리미터파 영상을 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 검색 범위(10) 전체에 대해 상기 밀리미터파 신호를 수신한다. 상기 검색 범위(10) 전체에 대한 상기 밀리미터파 신호는, 상 기 메모리(145)에 저장된다. 상기 메모리(145)에 저장된 상기 검색 범위(10) 전체에 대한 상기 밀리미터파 신호는, 상기 영상처리부(150)로 전달되어 밀리미터파 영상으로 구성될 수 있다.First, the image processor 150 may configure the millimeter wave image for the entire search range after the reception of the millimeter wave signal for the search range is completed. For example, the millimeter wave signal is received for the entire search range 10 shown in FIG. The millimeter wave signal for the entire search range 10 is stored in the memory 145. The millimeter wave signal for the entire search range 10 stored in the memory 145 may be transmitted to the image processor 150 to form a millimeter wave image.

둘째, 상기 영상 처리부(150)는, 상기 소정 시간 간격마다 상기 밀리미터파 신호를 수신할 때마다 상기 밀리미터파 영상을 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 5에서 상기 검색 범위(10)를 구성하는 행렬 성분 각각에 대해 수신된 상기 밀리미터파 신호는, 상기 영상 처리부(150)에서 밀리미터파 영상으로 구성될 수 있다.Second, the image processor 150 may configure the millimeter wave image every time the millimeter wave signal is received at the predetermined time interval. For example, the millimeter wave signal received for each of the matrix components constituting the search range 10 in FIG. 5 may be configured as a millimeter wave image by the image processor 150.

셋째, 상기 영상 처리부(150)는, 도 5에서 상기 검색 범위(10) 중 복수 개의 행렬 성분에 대해 수신된 밀리미터파 신호를 밀리미터파 영상으로 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 검색 범위(50)의 행렬 성분이 5개씩 스캔되고, 상기 스캔된 5개의 행렬 성분이 상기 영상 처리부(150)에서 밀리미터파 영상으로 구성될 수 있다. 상기 영상 처리부(150)에서 한 번에 처리될 상기 행렬 성분의 개수는, 상기 메모리(145)의 용량과 상기 영상 처리부(150)의 처리 속도에 따라 설정되거나 변경될 수 있다.Third, the image processor 150 may configure the millimeter wave signal received for the plurality of matrix components of the search range 10 in FIG. 5 into a millimeter wave image. For example, five matrix components of the search range 50 of FIG. 5 may be scanned, and the scanned five matrix components may be configured as millimeter wave images by the image processor 150. The number of matrix components to be processed at one time by the image processor 150 may be set or changed according to the capacity of the memory 145 and the processing speed of the image processor 150.

상기 제어부(160)는, 상기 영상 처리부(150)에서 구성된 상기 밀리미터파 영상을 상기 표시부(155)에 표시할 수 있다.The controller 160 may display the millimeter wave image configured by the image processor 150 on the display unit 155.

한편 상기 영상 처리부(150)는, 상기 수신된 밀리미터파 신호의 전압과 상기 기준 전압의 전압 차이를 이용하여 상기 밀리미터파 영상을 구성한 후, 상기 구성된 밀리미터파 영상을 재구성할 수 있다. 상기 영상 재구성의 방식은 다양할 수 있 다. 예를 들어, 영상의 크기를 확대/축소, 반전(negative) 영상 처리에 의해, 상기 구성된 밀리미터파 영상이 재구성될 수 있다.The image processor 150 may reconstruct the millimeter wave image after configuring the millimeter wave image by using the difference between the voltage of the received millimeter wave signal and the reference voltage. The image reconstruction may vary. For example, the configured millimeter wave image may be reconstructed by enlarging / reducing the size of the image and performing negative image processing.

도 10은 검색 범위의 예를 도시한 도면이다. 도 10a은 몸에 특별한 물체를 숨기지 않은 경우이고, 도 10b는 몸에 드라이기를 숨긴 경우이다. 도 11a 및 도 11b는, 도 10a 및 도 10b를 각각 상기 검색 범위로 하여 밀리미터파 신호를 수신한 후 영상으로 구성한 것이다. 도 11a와 도 11b를 비교하면, 도 11b에 도 11a와는 달리 드라이기(20)가 표시됨을 알 수 있다. 도 11의 영상은, 20×20 픽셀(pixel)의 크기를 갖는다.10 is a diagram illustrating an example of a search range. FIG. 10A illustrates a case in which a special object is not hidden in the body, and FIG. 10B illustrates a case in which the dryer is hidden in the body. 11A and 11B show an image after receiving a millimeter wave signal using FIGS. 10A and 10B as the search ranges, respectively. 11A and 11B, it can be seen that the dryer 20 is displayed in FIG. 11B unlike FIG. 11A. The image of FIG. 11 has a size of 20 × 20 pixels.

도 12a 및 도 12b는, 도 11a 및 도 11b를 Bicubic 확대 방법으로 확대 처리한 것이다. 도 13a 및 도 13b는, 도 11a 및 도 11b를 Bilinear 확대 방법으로 확대 처리한 것이다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 은닉 물체의 존부를 판단하기 쉽게, 도 11에 도시된 측정 영상의 크기를 확대할 수 있다.12A and 12B show an enlarged process of FIGS. 11A and 11B by a bicubic enlargement method. 13A and 13B are enlarged processes of Figs. 11A and 11B by a bilinear enlargement method. As illustrated in FIGS. 12 and 13, it is possible to enlarge the size of the measured image illustrated in FIG. 11 so that it is easy to determine whether there is a hidden object.

도 14a 및 도 14b는, 도 11a 및 도 11b를 반전 및 Bicubic 확대 방법으로 확대 처리한 것이다. 도 15a 및 도 15b는, 도 11a 및 도 11b를 반전 및 Bilinear 확대 방법으로 확대 처리한 것이다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 은닉 물체를 보다 명확하게 표시하기 위해, 도 11에 도시된 측정 영상의 크기를 반전 및 확대 표시할 수 있다. 도 12 내지 도 15에 도시된 영상은, 400×400 픽셀(pixel)의 크기를 갖는다. 14A and 14B are enlarged processes of Figs. 11A and 11B by the inversion and bicubic magnification methods. 15A and 15B are enlarged processes of FIGS. 11A and 11B by an inverting and bilinear enlargement method. As illustrated in FIGS. 14 and 15, in order to display the hidden object more clearly, the size of the measured image illustrated in FIG. 11 may be inverted and enlarged. The images shown in FIGS. 12 to 15 have a size of 400 × 400 pixels.

도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 방법의 흐름도이 다. 도 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 방법을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 방법은, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템에 의해 구현될 수 있다.16 is a flowchart of a millimeter wave imaging method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 16, a millimeter wave imaging method according to an embodiment of the present invention will be described in detail. The millimeter wave imaging method according to an embodiment of the present invention may be implemented by the millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 15.

먼저 상기 렌즈 안테나(100)를 미리 정해진 회전 규칙에 따라 자동으로 회전시키면서 외부의 검색 범위(10)로부터 상기 렌즈 안테나(100)를 통해 밀리미터파 신호를 수신한다[S100]. 상기 검색 범위(10)는, 적어도 하나의 물체를 포함할 수 있다. 상기 회전 규칙은, 회전 각도와, 회전 방향과, 특정 위치에 고정되어 있는 시간 중 적어도 하나에 관한 것이다.First, a millimeter wave signal is received from the external search range 10 through the lens antenna 100 while automatically rotating the lens antenna 100 according to a predetermined rotation rule [S100]. The search range 10 may include at least one object. The rotation rule relates to at least one of a rotation angle, a rotation direction, and a time fixed at a specific position.

상기 S100 단계는, 상기 수신된 밀리미터파 신호를 증폭하는 단계와, 상기 증폭된 밀리미터파 신호를 직류 전압으로 전환하는 단계와, 상기 변환된 직류 전압을 디지털 신호로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.The step S100 may further include amplifying the received millimeter wave signal, converting the amplified millimeter wave signal into a DC voltage, and converting the converted DC voltage into a digital signal. .

그리고 상기 S100 단계에서 수신된 밀리미터파 신호를 밀리미터파 영상으로 구성한다[S110]. 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템에 관한 설명에서 언급하였듯이, 상기 S110 단계의 수행 시점은 다양할 수 있다. 예를 들어, 상기 S110 단계는, 상기 검색 범위(10) 전체에 대해 상기 S100 단계의 수행이 완료된 후에 수행될 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 S110 단계는, 상기 검색 범위(10) 전체 중 특정 범위에 대해 상기 S100 단계가 수행된 후에 수행될 수 있다. 이때 상기 검색 범위(10) 전체에 대해 상기 밀리미터파 영상이 구성될 때까지, 상기 S100 단계와 상기 S110 단계가 반복 수행될 수 있다. 또한 상기 S110 단계는, 상기 수신 된 밀리미터파 신호의 전압과 미리 설정된 기준 전압의 차이를 이용하여 상기 수신된 밀리미터파 신호를 상기 밀리미터파 영상으로 구성할 수 있다.In addition, the millimeter wave signal received in step S100 is configured as a millimeter wave image [S110]. As mentioned in the description of the millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention, the execution time of the step S110 may vary. For example, the step S110 may be performed after the execution of the step S100 is completed for the entire search range 10. Also, for example, the step S110 may be performed after the step S100 is performed for a specific range of the entire search range 10. In this case, steps S100 and S110 may be repeatedly performed until the millimeter wave image is configured for the entire search range 10. In operation S110, the received millimeter wave signal may be configured as the millimeter wave image by using a difference between the voltage of the received millimeter wave signal and a preset reference voltage.

그리고 상기 S110 단계에서 구성된 밀리미터파 영상을 후처리한다[S120]. 상기 S120 단계는, 전술한 바와 같이, 상기 S110 단계에서 구성된 밀리미터파 영상을, 확대/축소하거나 반전 처리하거나 확대/반전 처리 또는 축소/반전 처리를 수행하는 단계이다.The millimeter wave image configured in step S110 is post-processed [S120]. In step S120, as described above, the millimeter wave image configured in step S110 is enlarged / reduced, inverted, enlarged / inverted, or reduced / inverted.

그리고 상기 S120 단계에서 후처리된 밀리미터파 영상을 상기 표시부(155)에 표시한다[S130].In addition, the millimeter wave image post-processed in step S120 is displayed on the display unit 155 [S130].

상기 S100 단계 내지 상기 S130 단계의 수행에 관한 기타 세부적인 특징은, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템에서 설명한 바와 동일하다.Other detailed features related to performing the steps S100 to S130 are the same as those described in the millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention.

도 17은, 렌즈 안테나의 회전에 의해 밀리미터파를 수신하는 단계의 상세 흐름도이다. 도 17을 참조하여, 상기 S100 단계의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 상기 회전 규칙은, 도 6에 의하는 것으로 가정한다.17 is a detailed flowchart of the step of receiving the millimeter wave by the rotation of the lens antenna. Referring to FIG. 17, an embodiment of the step S100 will be described in detail. The rotation rule is assumed to be based on FIG. 6.

먼저 검색 범위(10)를 설정한다[S200].First, the search range 10 is set [S200].

그리고 상기 설정된 검색 범위(10)를 N개의 영역으로 분할한다[S210]. 예를 들어, 도 5에 도시된 검색 범위(10)는 25개의 영역으로 분할되었다.The set search range 10 is divided into N regions [S210]. For example, the search range 10 shown in FIG. 5 is divided into 25 regions.

그리고 i를 1로 설정한다[S220].Then set i to 1 [S220].

그리고 상기 렌즈 안테나(100)가 상기 검색 범위(10) 중 i번째 영역을 지향하도록, 상기 렌즈 안테나(100)를 회전시킨다[S230]. 예를 들어, 상기 렌즈 안테 나(100)는 도 6에서 행렬 성분 (C1, R1)을 지향하도록 위치한다.In addition, the lens antenna 100 is rotated such that the lens antenna 100 is directed to the i th region of the search range 10 [S230]. For example, the lens antenna 100 is positioned to direct the matrix components C1, R1 in FIG.

그리고 상기 렌즈 안테나(100)를 통해 i번째 영역으로부터 밀리미터파 신호를 수신한다[S240]. 예를 들어, 도 6의 행렬 성분 (C1, R1)으로부터 밀리미터파 신호를 수신한다.In addition, the millimeter wave signal is received from the i th region through the lens antenna 100 [S240]. For example, millimeter wave signals are received from the matrix components C1, R1 of FIG.

그리고 i가 N과 일치하는지 판단한다[S250]. 즉 상기 S250 단계는, 상기 검색 범위(10) 전체에 대한 스캔이 완료되었는지를 판단하는 단계이다.Then, it is determined whether i matches N [S250]. That is, step S250 is a step of determining whether the scan of the entire search range 10 is completed.

상기 S250 단계의 판단 결과, i가 N보다 작으면, i를 1만큼 증가시킨 후[S260], 상기 S230 단계로 회귀한다. 상기 S250 단계의 판단 결과, i와 N이 일치하면 상기 S100 단계를 종료한다. 이와 같은 방식으로, 도 6의 회전 규칙에 따라 상기 렌즈 안테나(100)가 회전하면서 도 6의 검색 범위(10)의 25개 영역 전체로부터 순서대로 밀리미터파 신호를 수신할 수 있다.As a result of the determination in step S250, if i is less than N, i is increased by 1 [S260], and the flow returns to step S230. As a result of the determination of step S250, if i and N match, step S100 ends. In this manner, according to the rotation rule of FIG. 6, the lens antenna 100 may rotate and receive millimeter wave signals from all 25 regions of the search range 10 of FIG. 6 in order.

상기에서 설명한 본 발명에 의한 밀리미터파 영상화 방법은, 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록하여 제공될 수 있다.The millimeter wave imaging method according to the present invention described above may be provided by recording on a computer-readable recording medium as a program for executing on a computer.

본 발명에 의한 밀리미터파 영상화 방법은 소프트웨어를 통해 실행될 수 있다. 소프트웨어로 실행될 때, 본 발명의 구성 수단들은 필요한 작업을 실행하는 코드 세그먼트들이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트들은 프로세서 판독 가능 매체에 저장되거나 전송 매체 또는 통신망에서 반송파와 결합된 컴퓨터 데이터 신호에 의하여 전송될 수 있다. 도 18은, 본 발명에 의한 밀리미터파 영상화 방법이 실행되 는 소프트웨어의 화면 예를 도시한 도면이다.The millimeter wave imaging method according to the present invention can be implemented through software. When implemented in software, the constituent means of the present invention are code segments that perform the necessary work. The program or code segments may be stored on a processor readable medium or transmitted by a computer data signal coupled with a carrier on a transmission medium or network. 18 is a diagram showing a screen example of software on which the millimeter wave imaging method according to the present invention is executed.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 장치의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, DVD±ROM, DVD-RAM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 하드 디스크(hard disk), 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 장치에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system. Examples of computer-readable recording devices include ROM, RAM, CD-ROM, DVD ± ROM, DVD-RAM, magnetic tape, floppy disks, hard disks, optical data storage devices, and the like. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer devices so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram of a millimeter wave imaging system according to an embodiment of the present invention.

도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 이미지 센서 모듈이 실제 구현된 모습을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a state in which the millimeter wave image sensor module according to an embodiment of the present invention is actually implemented.

도 3은, 렌즈 안테나의 일 예를 도시한 도면이다. 3 is a diagram illustrating an example of a lens antenna.

도 4는, 도 3에 도시된 렌즈 안테나의 빔(beam) 패턴을 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a beam pattern of the lens antenna illustrated in FIG. 3.

도 5는, 렌즈 안테나를 통해 검색 범위를 스캔하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for describing an operation of scanning a search range through a lens antenna.

도 6 내지 도 8은, 렌즈 안테나의 회전 방향을 설명하기 위한 도면이다.6 to 8 are diagrams for explaining the rotation direction of the lens antenna.

도 9a 및 도 9b는, 시간에 따른 밀리미터파 신호의 전압 그래프를 나타낸 도면이다. 9A and 9B are graphs showing voltage graphs of millimeter wave signals over time.

도 10은, 검색 범위의 예를 도시한 도면이다. 10 is a diagram illustrating an example of a search range.

도 11a 및 도 11b는, 도 10a 및 도 10b를 각각 상기 검색 범위로 하여 밀리미터파 신호를 수신한 후 영상으로 구성한 것이다. 11A and 11B show an image after receiving a millimeter wave signal using FIGS. 10A and 10B as the search ranges, respectively.

도 12a 및 도 12b는, 도 11a 및 도 11b를 Bicubic 확대 방법으로 확대 처리한 것이다.12A and 12B show an enlarged process of FIGS. 11A and 11B by a bicubic enlargement method.

도 13a 및 도 13b는, 도 11a 및 도 11b를 Bilinear 확대 방법으로 확대 처리한 것이다.13A and 13B are enlarged processes of Figs. 11A and 11B by a bilinear enlargement method.

도 14a 및 도 14b는, 도 11a 및 도 11b를 반전 및 Bicubic 확대 방법으로 확 대 처리한 것이다.14A and 14B are enlarged processes of FIGS. 11A and 11B by an inversion and bicubic enlargement method.

도 15a 및 도 15b는, 도 11a 및 도 11b를 반전 및 Bilinear 확대 방법으로 확대 처리한 것이다.15A and 15B are enlarged processes of FIGS. 11A and 11B by an inverting and bilinear enlargement method.

도 16은, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀리미터파 영상화 방법의 흐름도이다. 16 is a flowchart of a millimeter wave imaging method according to an embodiment of the present invention.

도 17은, 렌즈 안테나의 회전에 의해 밀리미터파를 수신하는 단계의 상세 흐름도이다. 17 is a detailed flowchart of the step of receiving the millimeter wave by the rotation of the lens antenna.

도 18은, 본 발명에 의한 밀리미터파 영상화 방법이 실행되는 소프트웨어의 화면 예를 도시한 도면이다.18 is a diagram showing a screen example of software on which the millimeter wave imaging method according to the present invention is executed.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 렌즈 안테나 110: 증폭기100: lens antenna 110: amplifier

120: 검출기 130: 변환기120: detector 130: transducer

140: 구동부 145: 메모리140: drive unit 145: memory

150: 영상처리부 155: 표시부150: image processing unit 155: display unit

160: 제어부 10: 검색 범위160: control unit 10: search range

Claims (17)

외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하기 위한, 렌즈와 안테나가 일체로 형성된 렌즈 안테나;A lens antenna integrally formed with a lens and an antenna for receiving a millimeter wave signal radiated from at least one external object; 상기 렌즈 안테나가 지향하는 방향이 변화하도록 상기 렌즈 안테나를 회전시키기 위한 모터를 포함하는 구동부;A driving unit including a motor for rotating the lens antenna such that a direction in which the lens antenna is directed changes; 상기 렌즈 안테나를 통해 수신되는 밀리미터파 신호를 밀리미터파 영상으로 구성하는 영상 처리부; 및An image processor configured to form a millimeter wave image of the millimeter wave signal received through the lens antenna; And 상기 구동부를 제어하여 상기 렌즈 안테나를 미리 정해진 회전 규칙에 따라 회전시키면서, 상기 렌즈 안테나의 회전에 따라 소정 시간 간격으로 수신되는 밀리미터파 신호를 상기 영상 처리부를 통해 밀리미터파 영상으로 구성하는 제어부를A control unit configured to control the driving unit to rotate the lens antenna according to a predetermined rotation rule, and to configure the millimeter wave signal received at predetermined time intervals according to the rotation of the lens antenna into a millimeter wave image through the image processing unit; 포함하는 밀리미터파 영상화 시스템.Including millimeter wave imaging system. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 규칙은,The method of claim 1, wherein the rotation rule, 회전 각도와, 회전 방향과, 특정 위치에 고정되어 있는 시간 중 적어도 하나에 관한 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 시스템.Millimeter wave imaging system, characterized in that it relates to at least one of a rotation angle, a rotation direction, and a time fixed at a specific position. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,The method of claim 1, wherein the control unit, 미리 설정된 검색 범위에 대해 밀리미터파 신호의 수신이 완료될 때까지, 상기 구동부를 제어하여 상기 렌즈 안테나를 회전시키는 것을 특징으로 하는 밀리미 터파 영상화 시스템.The millimeter wave imaging system of claim 10, wherein the lens antenna is rotated by controlling the driving unit until the reception of the millimeter wave signal is completed for a preset search range. 제 3 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,The method of claim 3, wherein the image processing unit, 상기 소정 시간 간격으로 수신된 밀리미터파 신호의 전압과 미리 설정된 기준 전압의 전압 차이를 이용하여 상기 수신된 밀리미터파 신호를 상기 밀리미터파 영상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 시스템.And the millimeter wave image is configured as the millimeter wave image using the difference between the voltage of the millimeter wave signal received at the predetermined time interval and a preset reference voltage. 제 4 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,The method of claim 4, wherein the image processor, 상기 검색 범위에 대한 상기 밀리미터파 신호의 수신이 완료된 후, 상기 검색 범위 전체에 대해 상기 밀리미터파 영상을 구성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 시스템.And after the reception of the millimeter wave signal for the search range is completed, the millimeter wave imaging is configured for the entire search range. 제 4 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,The method of claim 4, wherein the image processor, 상기 소정 시간 간격마다 상기 밀리미터파 신호를 수신할 때마다 상기 밀리미터파 영상을 구성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 시스템.The millimeter wave imaging system, characterized in that the millimeter wave image is configured every time the millimeter wave signal is received at the predetermined time interval. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 표시부를 더 포함하고,Further including a display unit, 상기 제어부는,The control unit, 상기 영상 처리부에서 구성된 상기 밀리미터파 영상을 상기 표시부에 표시하 는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 시스템.And a millimeter wave imaging system configured to display the millimeter wave image configured by the image processing unit on the display unit. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 렌즈 안테나를 통해 수신된 밀리미터파 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기;An amplifier for amplifying and outputting the millimeter wave signal received through the lens antenna; 상기 증폭된 신호를 직류 전압으로 변환하여 출력하는 검출기; 및A detector configured to convert the amplified signal into a direct current voltage and output the converted signal; And 상기 검출기로부터 출력되는 직류 전압을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 변환기를A converter for converting the DC voltage output from the detector into a digital signal and outputting 더 포함하고,Including more, 상기 영상 처리부는,The image processor, 상기 변환기로부터 수신되는 디지털 신호를 상기 밀리미터파 영상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 시스템.Millimeter wave imaging system, characterized in that for configuring the digital signal received from the transducer to the millimeter wave image. 외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하기 위한, 렌즈와 안테나가 일체로 형성된 렌즈 안테나;A lens antenna integrally formed with a lens and an antenna for receiving a millimeter wave signal radiated from at least one external object; 상기 렌즈 안테나를 통해 수신된 밀리미터파 신호를 증폭하여 출력하는 증폭기;An amplifier for amplifying and outputting the millimeter wave signal received through the lens antenna; 상기 증폭된 신호를 직류 전압으로 변환하여 출력하는 검출기; 및A detector configured to convert the amplified signal into a direct current voltage and output the converted signal; And 상기 렌즈 안테나가 지향하는 방향이 변화하도록 상기 렌즈 안테나를 회전시키기 위한 모터를 포함하는 구동부를A driving unit including a motor for rotating the lens antenna such that the direction in which the lens antenna is directed changes; 포함하는 밀리미터파 이미지 센서 모듈.Including millimeter wave image sensor module. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 검출기로부터 출력되는 직류 전압을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 변환기를A converter for converting the DC voltage output from the detector into a digital signal and outputting 더 포함하는 밀리미터파 이미지 센서 모듈.Millimeter wave image sensor module further comprising. 렌즈와 안테나가 일체로 형성된 렌즈 안테나를 미리 정해진 회전 규칙에 따라 자동으로 회전시키면서, 상기 렌즈 안테나를 통해 외부의 적어도 하나의 물체로부터 방사되는 밀리미터파 신호를 수신하는 단계; 및Receiving a millimeter wave signal emitted from at least one external object through the lens antenna while automatically rotating the lens antenna in which the lens and the antenna are integrally formed according to a predetermined rotation rule; And 상기 수신된 밀리미터파 신호를 밀리미터파 영상으로 구성하는 단계를Configuring the received millimeter wave signal into a millimeter wave image 포함하는 밀리미터파 영상화 방법.Including millimeter wave imaging method. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 구성된 밀리미터파 영상을 표시하는 단계를Displaying the configured millimeter wave image. 더 포함하는 밀리미터파 영상화 방법.Millimeter wave imaging method further comprising. 제 11 항에 있어서, 상기 회전 규칙은,The method of claim 11, wherein the rotation rule, 회전 각도와, 회전 방향과, 특정 위치에 고정되어 있는 시간 중 적어도 하나에 관한 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 방법.A millimeter wave imaging method comprising at least one of a rotation angle, a rotation direction, and a time fixed at a specific position. 제 11 항에 있어서, 상기 밀리미터파 영상 구성 단계는,The method of claim 11, wherein the millimeter wave image forming step comprises: 미리 설정된 검색 범위 전체에 대해 상기 밀리미터파 신호 수신 단계의 수행이 완료된 후에 수행되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 방법.The millimeter wave imaging method according to claim 1, wherein the millimeter wave signal receiving step is performed after the step of receiving the millimeter wave signal is completed for the entire preset search range. 제 11 항에 있어서, 상기 밀리미터파 영상 구성 단계는,The method of claim 11, wherein the millimeter wave image forming step comprises: 미리 설정된 검색 범위 전체 중 특정 범위에 대해 상기 밀리미터파 신호 수신 단계가 수행된 후에 수행되고,After the millimeter wave signal receiving step is performed for a specific range of all preset search ranges, 상기 검색 범위 전체에 대해 상기 밀리미터파 영상이 구성될 때까지, 상기 밀리미터파 신호 수신 단계와 상기 밀리미터파 영상 구성 단계가 반복되는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 방법.And receiving the millimeter wave signal and the millimeter wave image forming step are repeated until the millimeter wave image is configured for the entire search range. 제 11 항에 있어서, 상기 밀리미터파 영상 구성 단계는,The method of claim 11, wherein the millimeter wave image forming step comprises: 상기 수신된 밀리미터파 신호의 전압과 미리 설정된 기준 전압의 차이를 이용하여 상기 수신된 밀리미터파 신호를 상기 밀리미터파 영상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 방법.The millimeter wave imaging method of claim 1, wherein the received millimeter wave signal is configured as the millimeter wave image by using a difference between the voltage of the received millimeter wave signal and a preset reference voltage. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 수신된 밀리미터파 신호를 증폭하는 단계;Amplifying the received millimeter wave signal; 상기 증폭된 밀리미터파 신호를 직류 전압으로 변환하는 단계; 및Converting the amplified millimeter wave signal into a direct current voltage; And 상기 변환된 직류 전압을 디지털 신호로 변환하는 단계를Converting the converted DC voltage into a digital signal 더 포함하고,Including more, 상기 밀리미터파 영상 구성 단계는,The millimeter wave image forming step, 상기 디지털 신호를 상기 밀리미터파 영상으로 구성하는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 영상화 방법.And a millimeter wave imaging method comprising the digital signal as the millimeter wave image.
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