RU2564693C1 - Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно - Google Patents
Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно Download PDFInfo
- Publication number
- RU2564693C1 RU2564693C1 RU2014110651/28A RU2014110651A RU2564693C1 RU 2564693 C1 RU2564693 C1 RU 2564693C1 RU 2014110651/28 A RU2014110651/28 A RU 2014110651/28A RU 2014110651 A RU2014110651 A RU 2014110651A RU 2564693 C1 RU2564693 C1 RU 2564693C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- person
- index
- pixel
- time
- signal
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Использование: для досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют облучение СВЧ-излучением контролируемой области с помощью одного или более элементарных излучателей, региструют отраженный от контролируемой области сигнал с помощью одного или более каналов регистрации, обрабатывают зарегистрированный сигнал и отображают полученную в результате обработки информацию, при этом получение отраженного сигнала от человека с разных ракурсов достигается за счет естественного перемещения человека в области видимости распределенной системы элементарных излучателей и каналов регистрации, при этом одновременно с регистрацией отраженного СВЧ-излучения происходит синхронная видеорегистрация передвигающегося человека видеорегистратором, производится накопление и совместная обработка данных, зарегистрированных распределенной системой каналов регистрации и видеорегистратором, определение траектории каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, за время пересечения области видимости распределенной системы каналов регистрации, представление результатов расчета в виде синтезированного радиоизображения для произвольно задаваемого предыдущего момента времени и соответствующей этому моменту позе передвигающегося человека, где вычисление обобщенной функции неопределенности для каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, характеризующей радиолокационную отражательную способность данного пикселя, производится по определенной формуле. Технический результат: обеспечение возможности получения изображения цели и классификации ее типа. 3 ил.
Description
1. Область техники.
Изобретение относится к области дистанционного определения и классификации подозрительного объекта, скрытого под одеждой человека или в переносимом багаже, и может быть использовано для скрытого досмотра лиц, передвигающихся естественно.
2. Уровень техники.
Известен способ дистанционного обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, и устройство для его осуществления (патент RU 2133971). Изобретение заключается в том, что с помощью радиоприемной антенны, сфокусированной на небольшом участке поверхности человека, принимают электромагнитные волны, излученные этим участком, затем с помощью радиометра и сопряженного с ним блока обработки измеряют интенсивность принятого сигнала, регистрируя при этом положение луча. Измеренную интенсивность принятого сигнала отображают в виде интенсивности свечения экрана дисплея и по распределению интенсивности определяют наличие или отсутствие металлических предметов.
Известен также способ по обнаружению скрытого объекта (патент RU 2371735). Изобретение включает в себя определение данных, соответствующих изображению индивидума посредством досмотра с помощью электромагнитного излучения в диапазоне частот от 200 МГц до 1 ТГц. Недостатком известных аналогов является невозможность обнаружения подозрительного объекта, скрытно переносимого движущимся человеком, и невозможность получения изображения цели и классификации ее типа.
Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства (патент RU 2294549), предназначенный для обеспечения возможности скрытного дистанционного досмотра движущейся цели, а также в получении количественной информации о диэлектрической проницаемости и эквивалентной массе компонентов цели и их классификации по признаку проводник-диэлектрик. Способ включает в себя облучение области цели СВЧ-излучением с помощью двух или более элементарных излучателей, регистрацию отраженного от контролируемой области сигнала с помощью двух или более параллельных каналов регистрации, когерентную обработку зарегистрированного сигнала и отображение полученной в результате обработки информации, облучение контролируемой области и регистрацию отраженного от нее сигнала осуществляют в определенной полосе частот. Недостатком прототипа является невозможность получения изображения цели и классификации ее типа.
3. Сущность изобретения.
3.1. Задача.
Техническая задача состоит в устранении указанного недостатка за счет синхронной регистрации мгновенного положения передвигающегося человека или багажа, совместной обработки данных, зарегистрированных распределенной системой каналов регистрации и видеорегистратором, определения траектории каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку за время пересечения области видимости распределенной системы каналов регистрации, и представления результатов расчета в виде синтезированного радиоизображения.
3.2. Сущность способа.
Технический результат достигается тем, что в отличие от известного способа получение отраженного сигнала от человека с разных ракурсов достигается за счет естественного перемещения человека в области видимости распределенной системы элементарных излучателей и каналов регистрации, при этом одновременно с регистрацией отраженного СВЧ-излучения происходит синхронная видеорегистрация передвигающегося человека видеорегистратором, производится накопление и совместная обработка данных, зарегистрированных распределенной системой каналов регистрации и видеорегистратором, определение траектории каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку за время пересечения области видимости распределенной системы каналов регистрации, представление результатов расчета в виде синтезированного радиоизображения для произвольно задаваемого предыдущего момента времени и соответствующей этому моменту позе передвигающегося человека, где вычисление обобщенной функции неопределенности для каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, характеризующей радиолокационную отражательную способность данного пикселя, производится по формуле:
где
tk - некоторый рассматриваемый момент времени;
tk-1 - предыдущий момент времени;
р - индекс пикселя на растровом изображении человека на текущем кадре;
fn - частота зондирования с индексом n;
l - индекс передающей антенны;
m - индекс приемной антенны;
Rp(tk) - обобщенная функция неопределенности для пикселя с индексом p в момент времени tk;
S(fn,l,m,tk) - сигнал, регистрируемый на частоте fn каналом регистрации с индексом m от элементарного излучателя с индексом l в момент времени tk;
- опорный сигнал, соответствующий частоте fn, элементарного излучателя с координатами , канала регистратора с координатами и координате области зондирования, задаваемой вектором ;
- вектор, задающий координаты пикселя человека с индексом p в контролируемой области в момент времени tk;
S* - комплексное сопряжение величины S.
4. Перечень фигур, чертежей и иных материалов.
На фиг.1 представлена геометрия расположения элементов досмотровой системы: 1 - естественно передвигающийся человек; 2 - линейки приемно-передающих элементов; 3 - видеорегистратор позы.
На фиг.2 показан действующий макет досмотровой системы: 1 - манекен с макетом пистолета под одеждой; 2 - тележка; 3 - линейный механический сканер; 4 - радиоволновой датчик.
На фиг.3 - радиоизображение манекена со спрятанным макетом пистолета у пояса, полученное на частоте 14,4 ГГц: 1 - макет пистолета.
5. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
На фиг.1 представлена геометрия расположения элементов досмотровой системы, где 1 - естественно передвигающийся человек, 2 - линейки приемно-передающих элементов, 3 - видеорегистратор позы. При необходимости, регистрацию мгновенной позы в пространстве можно обеспечить используя видеорегистратор, измеряющий расстояние до каждого пикселя изображения сцены, как, например, игровой видеоконтроллер типа Microsoft Kinect. Выходными данными видеоконтроллера являются цветное изображение наблюдаемой сцены, каждый пиксель которого имеет дополнительный атрибут глубины.
Для технической реализации способа был изготовлен действующий макет досмотровой системы (фиг.2), где 1 - манекен с макетом пистолета под одеждой; 2 - тележка; 3 - линейный механический сканер; 4 - радиоволновой датчик. Была разработана линейка радиолокаторов со ступенчатым переключением частоты в диапазонах 3,6-4; 6,4-6,8; 14-15 ГГц. В этих радиолокаторах используются программируемые синтезаторы частоты и квадратурный приемник прямого преобразования, что позволяет достаточно точно устанавливать желаемую частоту и измерять фазу отраженного сигнала.
Использование специально изготовленной антенны с широкой диаграммой направленности позволяет регистрировать отраженный от объекта сигнал в широком диапазоне углов, что в итоге позволяет получить максимальную эффективную синтетическую апертуру и достичь наилучшего разрешения.
Измерения отраженного сигнала в различных точках пространства производились с помощью линейного механического сканера 3, который позволяет перемещать радиолокатор вдоль линии или в плоскости. Механическое перемещение единственного радиоволнового датчика 4 позволяет получить такие же данные, как и при использовании многочисленных разнесенных датчиков, но с минимальными производственными затратами.
Для обслуживания радиоволнового датчика 4 и управления линейным механическим сканером 3 было разработано соответствующее встроенное программное обеспечение. В ходе выполнения экспериментальных исследований были реализованы эффективные вычислительные алгоритмы обработки одночастотных и многочастотных голограмм, алгоритмы корреляционной обработки. С использованием этих алгоритмов были получены радиоизображения предметов, в том числе укрытых в непрозрачной среде, с высоким разрешением.
На действующем макете досмотровой системы были проведены эксперименты по регистрации микроволновых голограмм. Использование разработанных эффективных алгоритмов обработки сигнала позволило получить радиоизображения с высоким пространственным разрешением в плоскости зондирования. Пример восстановленного изображения манекена, под одеждой которого находится макет пистолета 1, приведен на фиг.3 (радиоизображение получено на частоте 14,4 ГГц).
Опираясь на полученные в ходе выполнения экспериментов результаты, можно указать на значительные перспективы использования рассмотренной технологии получения синтетических радиоизображений с обратным апертурным синтезом в системах досмотра человека и переносимого багажа в движении. Преимуществами таких систем, по сравнению с предлагающимися в настоящее время пассивными системами досмотра человека в движении, будут лучшее качество получаемых радиолокационных изображений, пригодных для автоматического обнаружения цели и классификации скрытых объектов, особенно под плотной и влажной одеждой человека, перемещающегося естественно, и переносимом им багаже.
Анализ, проведенный заявителем по известному ему уровню техники, показал, что предлагаемое изобретение, обладающее новизной и промышленной применимостью, отвечает в отношении совокупности его существенных признаков требованию критерия «изобретательский уровень», из уровня техники неизвестен также механизм достижения технического результата, раскрытого в материалах заявки.
Claims (1)
- Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно, заключающийся в облучении СВЧ-излучением контролируемой области с помощью одного или более элементарных излучателей, регистрации отраженного от контролируемой области сигнала с помощью одного или более каналов регистрации, обработке зарегистрированного сигнала и отображении полученной в результате обработки информации, отличающийся тем, что получение отраженного сигнала от человека с разных ракурсов достигается за счет естественного перемещения человека в области видимости распределенной системы элементарных излучателей и каналов регистрации, при этом одновременно с регистрацией отраженного СВЧ-излучения происходит синхронная видеорегистрация передвигающегося человека видеорегистратором, производится накопление и совместная обработка данных, зарегистрированных распределенной системой каналов регистрации и видеорегистратором, определение траектории каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, за время пересечения области видимости распределенной системы каналов регистрации, представление результатов расчета в виде синтезированного радиоизображения для произвольно задаваемого предыдущего момента времени и соответствующей этому моменту позе передвигающегося человека, где вычисление обобщенной функции неопределенности для каждого пикселя, принадлежащего передвигающемуся человеку, характеризующей радиолокационную отражательную способность данного пикселя, производится по формуле:
где: tk - некоторый рассматриваемый момент времени; tk-1 - предыдущий момент времени; p - индекс пикселя на растровом изображении человека на текущем кадре; fn - частота зондирования с индексом n; l - индекс передающей антенны; m - индекс приемной антенны;
Rp(tk) - обобщенная функция неопределенности для пикселя с индексом p в момент времени tk; S(fn, l, m, tk) - сигнал, регистрируемый на частоте fn каналом регистрации с индексом m от элементарного излучателя с индексом l в момент времени tk; - опорный сигнал, соответствующий частоте fn, элементарного излучателя с координатами , канала регистратора с координатами
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014110651/28A RU2564693C1 (ru) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014110651/28A RU2564693C1 (ru) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014110651A RU2014110651A (ru) | 2015-09-27 |
RU2564693C1 true RU2564693C1 (ru) | 2015-10-10 |
Family
ID=54250721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014110651/28A RU2564693C1 (ru) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2564693C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615516C1 (ru) * | 2015-12-11 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Способ увеличения эффективного времени накопления сигнала в системах досмотра, формирующих изображение скрытых предметов |
EP3346286A1 (en) * | 2017-01-09 | 2018-07-11 | OZ Optics Ltd. | Mm-wave sfcw radar & saf based imaging inspection system |
WO2019181043A1 (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Radar imaging system and method for reconstructing radar reflectivity image of scene |
RU2785078C1 (ru) * | 2021-10-12 | 2022-12-02 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" | Способ обнаружения и идентификации скрытых предметов при персональном досмотре |
EP4224211A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-09 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Method and system for rf imaging |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5227800A (en) * | 1988-04-19 | 1993-07-13 | Millitech Corporation | Contraband detection system |
US5760397A (en) * | 1996-05-22 | 1998-06-02 | Huguenin; G. Richard | Millimeter wave imaging system |
RU2133971C1 (ru) * | 1997-06-09 | 1999-07-27 | Штейншлейгер Вольф Бенционович | Способ дистанционного обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, и устройство для его осуществления |
RU2294549C1 (ru) * | 2005-08-09 | 2007-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Прикладной Физики" | Способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства |
RU2411504C1 (ru) * | 2009-11-26 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр прикладной физики" (ООО "НТЦ ПФ") | Способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства |
RU2489706C1 (ru) * | 2012-06-15 | 2013-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Софком" | Способ обнаружения диверсионно-террористических средств и система для его реализации |
-
2014
- 2014-03-20 RU RU2014110651/28A patent/RU2564693C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5227800A (en) * | 1988-04-19 | 1993-07-13 | Millitech Corporation | Contraband detection system |
US5760397A (en) * | 1996-05-22 | 1998-06-02 | Huguenin; G. Richard | Millimeter wave imaging system |
RU2133971C1 (ru) * | 1997-06-09 | 1999-07-27 | Штейншлейгер Вольф Бенционович | Способ дистанционного обнаружения предметов, скрытых под одеждой людей, и устройство для его осуществления |
RU2294549C1 (ru) * | 2005-08-09 | 2007-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Технический Центр Прикладной Физики" | Способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства |
RU2411504C1 (ru) * | 2009-11-26 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр прикладной физики" (ООО "НТЦ ПФ") | Способ дистанционного досмотра цели в контролируемой области пространства |
RU2489706C1 (ru) * | 2012-06-15 | 2013-08-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Софком" | Способ обнаружения диверсионно-террористических средств и система для его реализации |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2615516C1 (ru) * | 2015-12-11 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Способ увеличения эффективного времени накопления сигнала в системах досмотра, формирующих изображение скрытых предметов |
EP3346286A1 (en) * | 2017-01-09 | 2018-07-11 | OZ Optics Ltd. | Mm-wave sfcw radar & saf based imaging inspection system |
US10782404B2 (en) | 2017-01-09 | 2020-09-22 | Oz Optics Limited | MM-wave SFCW radar and SAF based imaging inspection system |
WO2019181043A1 (en) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | Mitsubishi Electric Corporation | Radar imaging system and method for reconstructing radar reflectivity image of scene |
US10768294B2 (en) | 2018-03-19 | 2020-09-08 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for multimodal, motion-aware radar imaging |
RU2786702C1 (ru) * | 2019-01-29 | 2022-12-23 | Алессандро МАННЕСКИ | Двухканальный досмотровый сканер тела |
RU2785078C1 (ru) * | 2021-10-12 | 2022-12-02 | Акционерное общество "Научно-производственный комплекс "Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи" | Способ обнаружения и идентификации скрытых предметов при персональном досмотре |
EP4224211A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-09 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Method and system for rf imaging |
EP4224212A1 (en) * | 2022-02-04 | 2023-08-09 | Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG | Method and system for rf imaging |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014110651A (ru) | 2015-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7253766B2 (en) | Three-dimensional surface/contour processing based on electromagnetic radiation interrogation | |
Dehmollaian et al. | Through-the-wall imaging using differential SAR | |
US7180441B2 (en) | Multi-sensor surveillance portal | |
US8670021B2 (en) | Method for stand off inspection of target in monitored space | |
RU2671237C2 (ru) | Способ формирования изображения и переносное просвечивающее устройство | |
RU2564693C1 (ru) | Способ досмотра скрытых предметов под одеждой и в переносимом багаже человека, передвигающегося естественно | |
US20150369756A1 (en) | Scanning apparatus | |
US20210364629A1 (en) | Improvements in or relating to threat classification | |
US9223018B2 (en) | Method for displaying an active radar image and handheld screening device | |
Zhuravlev et al. | Inverse synthetic aperture radar imaging for concealed object detection on a naturally walking person | |
WO2019215454A1 (en) | Improvements in or relating to threat classification | |
RU2489706C1 (ru) | Способ обнаружения диверсионно-террористических средств и система для его реализации | |
Agarwal et al. | Non-invasive concealed weapon detection and identification using V band millimeter wave imaging radar system | |
Zhuravlev et al. | Experimental setup to simulate the performance of ISAR-based microwave personnel screening system | |
Wu et al. | A simple strategy for moving target imaging via an experimental UWB through-wall radar | |
GB2516410A (en) | Scanning apparatus | |
RU2480787C1 (ru) | Способ и система для дистанционного обнаружения объектов | |
Ikari et al. | Development of Terahertz walk-through body scanner using 300 GHz FMCW radar | |
JP7268732B2 (ja) | レーダシステム、イメージング方法およびイメージングプログラム | |
Nanzer | Interferometric detection of the angular velocity of moving objects | |
WO2020255265A1 (ja) | レーダシステム、イメージング方法およびイメージングプログラム | |
Thompson et al. | Target separation in SAR image with the MUSIC algorithm | |
RU2615516C1 (ru) | Способ увеличения эффективного времени накопления сигнала в системах досмотра, формирующих изображение скрытых предметов | |
Sakamoto et al. | 2-Dimensional imaging of human bodies with UWB radar using approximately uniform walking motion along a straight line with the SEABED algorithm | |
Zhuravlev et al. | Microwave imaging of concealed objects beneath clothing by creating synthetic aperture due to natural motion of the subject |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210321 |