专利名称：主动成像设备和用于斑点噪声减轻的方法
技术领域：
本发明涉及主动成像设备(active imaging device)和用于对场景成像的相应方法。本发明还涉及图像处理设备和用于主动成像设备和方法中的方法。此外，本发明涉及计算机程序和存储这种计算机程序的计算机可读非暂态介质。本发明尤其涉及斑点噪声 (speckle noise)的减轻。
背景技术：
斑点噪声(以下也称为“斑点”)是固有地存在于由诸如主动雷达和合成孔径雷达 (synthetic aperture radar, SAR)之类的主动成像设备获得的图像中并且降低这种图像的质量的粒状噪声。传统雷达中的斑点噪声是由于来自不大于单个图像处理元件的物体的返回信号中的随机波动而产生的。它增大局部区域的平均灰度水平。已经对诸如激光投影仪之类的照射系统提出了各种技术来减轻斑点的效果，但是这些技术集中于去除所发射信号的相位相干，这有助于减小最终图像上的斑点。然而，这种技术不能用于主动成像设备，因为在主动成像设备中所发射信号维持其相位相干是很重要的。在 I.Jaeger et al，"Comparison of speckle reduction diversity tools foractive millimeter-wave imaging”， Journal of the Optical Society of America， Vol. 25，No. 7，July 2008中，已经提出了使用多频率技术来减轻主动成像设备中斑点的效果。此论文(在第3节中)描述了使用不止一个频率来减轻斑点的效果。具体地，其说明了当利用两个频率来照射物体时，斑点噪声的量可随着这些频率之间的差异增大而减小。它还指出，为了对于给定的物体获得期望的斑点减轻，必须根据该物体的光学属性来适应性地改变这两个频率之间的差异频率，这可能不利地需要较大的带宽。在 Zengguo et al, "Research and Improving on Speckle MMSE FilterBased on Adaptive Windowing and Structure Detection，，，IEEE InternationalConference on Vehicular Electronics and Safety 2005，pp. 251-256 中描述了使用不同图像特征 / 结构的属性来选择如何对最终图像最佳地滤波以减轻主动成像设备中斑点的效果。此论文描述了为其中不同图像特征首先被分类成异质区域或同质区域的图像减轻斑点的技术。随后进一步识别异质区域中的特征，并且对于每类特征(线条、边缘、点)，使用不同类型的滤波来减轻斑点噪声。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种主动成像设备和方法，利用这种主动成像设备和方法，只需少量工作即可有效地减轻在主动成像期间发生的斑点噪声。本发明的另一个目的是提供一种相应的图像处理设备和方法，以及用于实现所述图像处理方法的相应计算机程序和计算机可读介质。根据本发明的一个方面，提供了一种用于对场景成像的主动成像设备，包括
-照射装置，用于利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景，-辐射检测装置，用于检测响应于所述照射而从所述场景接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据，-特征识别装置，用于分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征，-频率选择装置，用于为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低 该检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及-图像构造装置，用于从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的该检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。根据本发明的另一方面，提供了一种用于如上限定并根据本发明的一个方面提出的主动成像设备中的图像处理设备，所述图像处理设备包括相应的辐射检测装置、频率选择装置和图像构造装置。根据其他方面，提供了一种计算机程序，其包括在所述计算机程序在计算机上被执行时用于使计算机执行根据本发明的方法的步骤的程序装置，并且提供了一种计算机可读非暂态介质，其上存储有指令，所述指令当在计算机上被执行时使计算机执行根据本发明的方法的步骤。本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。应理解，所有要求保护的设备和方法、要求保护的计算机程序和要求保护的计算机可读介质具有与要求保护的主动成像设备相似和/或相同的、如从属权利要求所限定的优选实施例。本发明的发明人发现已知的使用多个频率的斑点噪声减轻技术表现出缺点。具体地，只是对来自不同照射频率的接收图像求和(或取平均)，而没有任何智能选择，可能会导致对于某些图像特征，斑点比来自各个频率的接收图像中的一些的总和更恶劣。这是因为给定特征的所得到的斑点是照射波长(或频率)和每个特征的粗糙度的函数。另外，如果使用以上引用的I.Jaeger的论文中描述的多频率技术，则必须取决于材料的属性动态改变照射频率之间的频率间距。此论文中具体提出了可以测量物体的光学属性来实现这一点。这种方案具有以下缺陷a)它要求物体是光学上(或以其他方式)可见的，以便可测量物理属性。b)对于每个特征必须向发射机(或照射装置)提供反�。梅蠢“ü赜诿扛鎏卣鞯奈锢硎粜缘男畔�。c)发射机必须能够根据反馈信息动态改变其发射机频率。d)如果要求图像的每个特征具有最低限度的斑点，则必须对于每个特征逐个完成步骤a)-c)。这将是非�：氖钡�。因此，根据本发明的一个方面，提出了用若干个不同的频率(可以是或不是同时发送的)照射场景(包括要成像的物体，例如人)，这些频率是由发射机(或照射装置)的能力固定的，并且整个场景(或要扫描的区域)被这些频率照射。在接收机(或辐射检测装置及与其连接的元件)处，图像中的不同特征随后被识别，并且对于一些或所有所识别的特征(并且优选地还有背景，其也被当作特征那样对待)，产生最低水平的斑点噪声的照射频率被选择。这些所选频率随后被组合以产生最终图像特征。最终图像包括这些最终图像特征，这些最终图像特征可能是从不同照射频率的组合产生的。对于具有给定的一组照射频率的发射机，从而在接收机处为每个图像特征找到和组合这些照射频率的最佳所选组合(以减轻斑点)。为每个特征的组合选择可在接收机处并行进行，因此物体可以很快被扫描。另外，根据本发明，发射机不需要动态改变它的那组发射机频率，并且其不需要来自接收机的任何反馈信息，而根据以上引用的I.Jaeger的论文描述的多频率技术则需要这些。此外，与此技术不同，根据本发明，不需要物体(或物品)的额外信息。本发明也不同于在以上引用Wkngguo的论文中描述的概念，因为根据本发明一般不使用滤波技术。识别不同的图像特征，但通过适应性地选择和组合对于每个特征具有最低量斑点的接收频率来实现斑点减轻。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于对场景成像的主动成像设备，包括-场景照射器，利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景，-辐射检测器，检测响应于所述照射而从所述场景接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据，-特征识别器，分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征，-频率选择器，为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低该检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及-图像构造器，从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的该检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。根据本发明的另一方面，提供了一种用于如上限定并根据本发明的一个方面提出的主动成像设备中的图像处理设备，所述图像处理设备包括相应的辐射检测器、频率选择器和图像构造器。
从以下所述的实施例中将清楚本发明的这些和其他方面，并且将参考这些实施例来更详细说明本发明的这些和其他方面。在以下附图中，图IA和IB示出了主动成像设备的第一实施例，图2A和2B示出了主动成像设备的第一实施例，图3示出了图示物体的粗糙表面的示图，图4A和4B示出了图示粗糙表面上斑点噪声的生成的示图，图5示出了根据本发明的主动成像设备的第一实施例，图6示出了根据本发明的主动成像设备的第一实施例的流程图，
图7A和7B示出了图示根据本发明的特征选择的示图，图8示出了根据本发明的主动成像设备的第二实施例，并且图9示出了根据本发明的主动成像设备的第二实施例的流程图。
具体实施例方式对于包括医疗和安保应用在内的多种应用，主动成像系统在超声、微波、毫米和太赫频率下正变得越来越流行。主动成像系统中发射机和接收机的布置可采取许多不同的形式，但在最一般的意义上，主动系统使用发射机(概括来说是“照射装置”)通过在所关注的一个频率(或多个频率)下发射来照射要研究的物体(或物品，概括来说是“场景”)，并且分析由于物体的反射和/或透射特性而接收到的信号。本发明主要涉及使用反射信号的主动成像，但这里的思想也可用于使用所发射信号的主动成像中。主动成像设备的简单布置的一般布局在图IA和IB中示意性地示出。图IA示出了双静态布置10，其中包括发射天线14的发射机12 (标记为TX)和包括接收天线18的接收机16(标记为RX)不位于相同位置。图IB示出了单静态布置20，其中包括一个或多个 (分开或共享的)天线M的发射机和接收机22位于相同位置。在这些简单的一般布置10、 20中，示出了用于发射机和接收机的定向天线(beam antenna) 14、18、对，它们可通过许多不同方式来实现。物体30 ( 一般来说是场景，其通常包括物体，例如人或物品)被辐射32所照射，并且反射的辐射34被检测，根据这个检测到的辐射生成辐射信号以供进一步处理。在这些简单的布置10、20中，一般假定辐射32的发射波撞击物体的平坦表面36，并且没有很大量的发射能量渗入物体30 (或物品)中。主动成像设备可以使用任何类型的发射方案(即，基于脉冲的、多载波、频率调制连续波(FMCW)等等)，并且可以使用任何频率。这种不渗透物体或物品的表面的情况通常类似于空中交通管制雷达检测飞行器机身或者所发射波不渗透人类皮肤的主动成像安保身体扫描仪。用于对具有多个反射层36、38的物体30 (或物品)成像的成像设备的布置10、20 在图2A和2B中示出。这里，布置10、20—般都是双静态的。此多层情况的典型示例是使用超声(< IOMHz)或超宽带(通常3-lOGHz)频率时的医疗诊断。对于所有这些系统，在反射信号在接收机处被分析的情况下，接收到的信号(以及由此产生的最终图像)可能由于被称为斑点噪声的乘法性噪声而降质。斑点噪声是通过对多个反射(它们具有不同的相位偏移)求和而生成的，并且发生在物体具有粗糙的反射表面或层时。粗糙性的简单模型在图3中示出。这种粗糙性可能发生在物体30的表面36 处或者可能发生在如图2所示的物体30的中间层38之一处。参考图4A和4B来说明发生斑点噪声的原因。在图4A中，假定所发射信号32以 90°撞击物体表面36。图4B示出了反射信号34。由于表面36 (或中间层)是粗糙的，所以总反射信号34是接收机天线可接收的所有不同反射的加和。因为许多个体的反射信号 34必须行进不同的距离(由于粗糙性)，所以它们都具有不同的相位偏移，并且反射信号的总功率可降低。如果一些反射信号必须行进的距离比其他反射信号长半波长(λ /2)，则相位差异可为180°，并且反射可完全相互抵消。在图4中，示例性的最大粗糙度是(λ/4)，并且从粗糙处的最低部分反射回的信号确实比从表面36的顶部反射回的波多行进了(λ/2)。当用其扫描物体时(例如，通过移动Tx和Rx定向天线方向，或者通过移动发射机和接收机单元，或者通过电子扫过天线波束或辐射模式)，取决于被照射的表面的粗糙度、 所接收的表面的粗糙度以及照射频率，在接收到的信号中可能有很大的变动。因此，为了优化图像中的所有物体的可见性，需要减轻斑点噪声。已经提出了许多不同的技术来对抗斑点，包括如上所述的使用多个频率和各种滤波技术，它们都具有不同的优点和缺点。根据本发明，提出了一种新的方案，用来克服已知技术的缺点。用于对场景60 (例如包括物体)成像的主动成像设备40的第一实施例在图5中示意性示出。设备40包括照射装置42，例如如图1和2所示的包括发射天线14的发射机 12，用于利用多个照射频率或者覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射62来照射所述场景60。提供了辐射检测装置44，例如如图1和2所示的包括接收天线18的接收机16，用于检测响应于所述照射62而从所述场景60接收的辐射64，并且用于根据检测到的辐射64 来生成检测数据。所述辐射数据随后在图像处理器46中被处理。所述处理器46包括特征识别装置48，用于分析所述检测数据并且识别所述场景60中的不同特征；频率选择装置50，用于为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，这些所选照射频率使得从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低该检测数据是根据辐射64生成的，而辐射64是响应于利用所述一个或多个所选照射频率下的辐射62照射场景60而接收到的；以及图像构造装置52，用于从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是根据如下检测数据构造的该检测数据是根据辐射 64生成的，而辐射64是响应于利用所述一个或多个所选照射频率下的辐射62照射场景而接收到的，并且其中所述图像部分被组合成最终图像。所述处理器的元件48、50、52可以用硬件和/或软件来实现。这些功能和效果将在下文中更详细说明。所提出的成像方法的第一实施例的流程图在图6中示出。在所述实施例中，假定发射机或照射器42使用多个频率来照射要考查的场景60 (或物体或物品)。然而，所提出的方法也可结合宽带照射信号(通常是用短脉冲生成的)使用，这将在下文中参考其他实施例来说明。在第一步骤SlO中，利用多个照射频率fx下的辐射顺序照射场景，这多个照射频率fx例如可在从kHz到数百THz的范围中。在具有特定照射频率fx的每次照射之后，在步骤S12中检测响应于所述照射而从所述场景接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据。这些步骤SlO和S12被顺序执行，例如在如图6所示的循环中执行。所述循环包括步骤S14中的问题，即是否有另一个应按其执行步骤SlO和S12的照射频率fx，在此情况下x(例如，开始于χ= 1)在步骤S16中被增大1，即下一个(一般是预定的)照射频率仁被用于再次执行SlO和S12。在已按所有期望的照射频率fx照射了场景之后，所获得的辐射数据在步骤S18中经历图像处理。所述图像处理包括在步骤S20中分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征的步骤。然后，在步骤S22中，对于所识别的特征，在步骤S22中分别选择一个或多个所选照射频率，这些所选照射频率将使得根据如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低所述检测数据是根据响应于用所述一个或多个所选照射频率下的辐射来照射该场景而接收到的辐射生成的。最后，在步骤S24中，从检测数据构造最终图像， 其中所识别的特征的图像部分是根据如下检测数据构造的该检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率下的辐射来照射场景而接收到的辐射生成的，并且其中所述图像部分被组合成最终图像。由于斑点的水平取决于表面或层的粗糙度、照射频率和照射角度，所以物体的不同部分或特征在给定的照射频率将具有不同水平的斑点。物体的光滑部分或特征将在很宽的一组照射频率上具有非常低水平的斑点，而物体的粗糙部分在粗糙度分布具有接近λ /4 的均值时将具有非常高水平的斑点，其中λ是照射频率的波长。取决于每个特征的粗糙度的确切分布，利用更高或更低的照射频率将具有不同的效果。例如，如果某一特征具有其中许多成分深度(参见图4)具有低于Xf/4的值的粗糙度分布，其中λ f是当前照射频率的波长，则使用更高照射频率将使得此特征看起来有更多斑点噪声。另一方面，如果某一特征具有其中许多成分深度具有高于Xf/4的值的粗糙度分布，其中λ f是当前照射频率的波长，则使用更高照射频率将使得此特征能够看起来有更少斑点噪声。本发明的一个思想因此是，为了在整个图像上获得最低水平的斑点，找出针对所选的(或者每个)特征的最佳一组频率(从用于照射的整组频率中找出)，然后将它们组合来在最终图像中表示该特征。这在图7A和7B中示意性地示出，其中图7A示出了包括5个特征的示例性场景，并且图7B示出了同一场景，其中对于每个特征，已从原始的一组照射频率至f6中选择了最佳的一组频率。可以看出，不同的特征可具有不同的最佳频率。为了实现这一点，在图像处理器46和处理步骤S18中分别使用以下步骤。一旦扫描了场景(这可以通过移动Tx和Rx定向天线方向，或通过移动发射机和接收机单元或通过任何其他手段(例如波束形成天线或镜子)来实现)，就分别在特征识别单元48和特征识别步骤S20中识别场景中的不同特征。此特征识别在一实施例中可单独使用单个照射频率，即为各个照射频率获得的检测数据可单独用于特征识别。在另一实施例中，此特征识别可组合相继为多个照射频率获得的检测数据(例如各个检测数据集合) (例如可组合各个检测数据集合，每个检测数据集合是为一不同的照射频率获得的，例如通过对所述检测数据集合取平均或求和以成为一个共同的检测数据集合，以供进一步处理)。 特征识别算法的示例在以上引用Zenguo等人的论文中概括描述，但存在许多其他可能。例如，图7A示出了其中识别出若干个不同特征的场景。一旦已识别了不同特征，在一个实施例中，则在频率选择单元50和频率选择步骤 S22中，对于每个照射频率计算每个特征的均值和/或方差，以为每个特征找出最佳照射频率。为了选择最小量的斑点噪声，在一实施例中，优选选择在该特征上导致最小量方差(或标准偏差)的频率，所述条件被用作频率选择规则。由于主动成像设备可能也在照射频率的范围上具有不平坦的频率响应，因此也可测量均值，然后基于选择具有最高信噪比(特征的均值/特征的方差)的特征来为每个特征选择最佳频率。然后分别在图像构造单元52和图像构造步骤M中构造最终图像，其方式是对于所选择的图像特征或者优选地对于每个所识别的图像特征，将来自在频率选择步骤中识别的最佳一组频率的信号(接收机信号或图像信号)组合在一起(例如求和或求平均)。因此最终图像由所有这些最优组合的图像特征构成，从而产生了如图5B所示的具有减轻的斑点噪声的整体图像。为了简化说明，假定发射机(或照射器)利用多个离散频率相继照射物体。然而， 所提出的成像方法也可用在发射机使用覆盖一频率带Δι(即不由离散频率构成)的宽带照射信号(比如从基于脉冲的主动成像系统会产生的那种)时，或者当发射机使用同时包括若干个离散频率或小频率带的照射信号时。主动成像设备的相应实施例40’在图8中示出，主动成像方法的相应实施例在图9中示出。在此情况下，照射器42’利用宽带照射信号来照射场景60(步骤S10’)，并且检测器44’接收单个检测数据集合(步骤S12’)。在此情况下，处理器46’将需要考查从反射的宽带照射信号获得的所接收检测数据的不同频率成分。通常将利用滤波器M(例如FFT单元)来获得这些不同的频率成分 (步骤S26)，但其他方法也是可能的。处理器46’的其他单元和处理步骤S18的其他步骤与以上针对第一实施例说明的单元和步骤大体相同。具体地，在此情况下，通过用在接收机处识别的频率成分替换不同照射频率的概念，也可应用上述方法和设备。总之，所提出的方法和设备为所选择的或者每个图像特征(从一组照射频率中) 选择接收机频率的最佳组合来减轻斑点。最终图像因此包括这些最优组合的图像特征，从而产生了具有减轻的斑点噪声的整体图像。与使用多个频率但不使用智能来最优组合这些频率的系统相比，所提出的思想产生了具有减轻的斑点噪声的图像。与以上引用的Jaeger等人的论文中描述的测量物体的光学属性以动态改变照射频率之间的间距的系统相比，获得了各种优点。具体地，所提出的方法要求发射机动态改变其发射机频率集合。另外，不要求来自接收机的反馈信息，并且不要求物体是光学上(或以其他方式)可见的以便可测量物理属性。本发明可应用在很宽范围的应用和技术领域中，尤其是使用对场景的主动成像并且斑点噪声一般来说成问题的所有领域中。这些领域具体包括医疗成像(例如通过使用超声)、主动辐射测量或安保扫描的领域。可应用的频率可从很宽范围中选择，具体地取决于应用的种类。所述宽频率范围一般从20kHz直到数百THz不等。优选的频率范围在毫米波长范围中。已经在附图和以上描述中图示和描述了本发明，但是这种图示和描述应当被认为是说明性的或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域的技术人员在实现要求保护的方案时，通过研究附图、本公开和所附权利要求，可以理解和实现所公开实施例的其他变体。在权利要求中，“包括” 一词不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“a”或“an”不排除多个。单个元件或其他单元可实现权利要求记载的若干个物品的功能。仅仅是在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这个事实并不表明不能使用这些措施的组合来获得优点。计算机程序可存储/分发于适当的非暂态介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件一部分提供的光存储介质或固态介质，但也可以以其他形式来分发，例如经由因特网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何参考标记不应当被解释为限制范围。
权利要求
1.一种用于对场景成像的主动成像设备，包括照射装置(42，42’)，用于利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景(60)，辐射检测装置(44，44’)，用于检测响应于所述照射而从所述场景(60)接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据，特征识别装置(48)，用于分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征， 频率选择装置(50)，用于为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低 所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及图像构造装置(52)，用于从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。
2.如权利要求1所述的主动成像设备，其中，所述频率选择装置(50)适用于为每一个所识别的特征分别选择所述一个或多个所选照射频率。
3.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中，所述频率选择装置(50)适用于基于预定的频率选择规则来分别选择所述一个或多个所选照射频率。
4.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中，所述频率选择装置(50)适用于确定在各个照射频率下所识别的特征的方差和 /或标准偏差并且选择得出最低方差和/或最低标准偏差的一个或多个照射频率作为所选照射频率。
5.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中，所述频率选择装置(50)适用于确定在各个照射频率下所识别的特征的均值和 /或信噪比并且选择得出最高均值和/或最高信噪比的一个或多个照射频率作为所选照射频率。
6.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中所述照射装置G2)适用于利用不同照射频率的辐射顺序照射所述场景(60)，并且所述辐射检测装置(44)、所述特征识别装置08)和所述频率选择装置(50)适用于对于所述不同照射频率的各个所述照射分别检测辐射、生成检测数据集合、分析所述检测数据集合、识别不同特征并且选择所述一个或多个所选照射频率。
7.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中所述照射装置G2)适用于利用不同照射频率的辐射顺序照射所述场景(60)， 所述辐射检测装置G4)适用于对于所述不同照射频率的各个所述照射分别检测辐射和生成检测数据集合，所述特征识别装置G8)适用于将所述检测数据集合组合和/或取平均成共同的检测数据集合并且分析所述共同的检测数据集合并识别所述场景中的不同特征。
8.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中所述照射装置G2’ )适用于利用不同照射频率或覆盖多个不同照射频率的照射频率范围的辐射来同时照射所述场景(60)，并且设有一滤波装置(M)，用于从由所述辐射检测装置检测到的检测数据得出频率选择检测数据集合，并且所述特征识别装置G8)和所述频率选择装置(50)适用于对于各个所述频率选择检测数据集合分别分析所述检测数据集合、识别不同特征并且选择所述一个或多个所选照射频率。
9.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中，所述图像构造装置(5 适用于通过在所述频率选择装置选择所识别的特征的图像部分之后通过对这些图像部分求和或取平均来构造所述最终图像。
10.如任一前述权利要求所述的主动成像设备，其中，所述设备是超声设备、安保扫描仪或主动辐射测量成像设备。
11.一种用于对场景成像的主动成像方法，包括以下步骤利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景(60)， 检测响应于所述照射而从所述场景(60)接收的辐射， 根据检测到的辐射来生成检测数据， 分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征，为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的 所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。
12.一种用于如权利要求1所述的用于对场景成像的主动成像设备中的图像处理设备，该主动成像设备包括用于利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景(60)的照射装置(42，42’ )和用于检测响应于所述照射而从所述场景 (60)接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据的辐射检测装置(44，44’)，所述图像处理设备包括特征识别装置(48)，用于分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征， 频率选择装置(50)，用于为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低 所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及图像构造装置(52)，用于从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。
13.一种用于如权利要求12所述的对场景成像的主动成像方法中的图像处理方法，该主动成像方法包括利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景(60)、检测响应于所述照射而从所述场景(60)接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据的步骤，所述图像处理方法包括以下步骤分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征，为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的 所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。
14.一种计算机程序，包括在所述计算机程序在计算机上被执行时用于使计算机执行如权利要求13所述的方法的步骤的程序代码装置。
15.一种计算机可读非暂态介质，其上存储有指令，所述指令当在计算机上被执行时使计算机执行如权利要求13所述的方法的步骤。
16.一种用于对场景成像的主动成像设备，包括场景照射器(42，42’)，利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景(60)，辐射检测器(44，44’)，检测响应于所述照射而从所述场景(60)接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据，特征识别器(48)，分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征，频率选择器(50)，为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及图像构造器(52)，从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。
17.一种用于如权利要求17所述的用于对场景成像的主动成像设备中的图像处理器， 该主动成像设备包括利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射所述场景(60)的场景照射器02，42’)和检测响应于所述照射而从所述场景(60)接收的辐射并且根据检测到的辐射来生成检测数据的辐射检测器(44，44’)，所述图像处理器包括特征识别器(48)，分析所述检测数据并且识别所述场景中的不同特征，频率选择器(50)，为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，所述一个或多个所选照射频率使从如下检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，以及图像构造器(52)，从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从如下检测数据构造的所述检测数据是根据响应于利用所述一个或多个所选照射频率的辐射来照射所述场景而接收的辐射来生成的，并且其中所述图像部分被组合成所述最终图像。
全文摘要
提供了主动成像设备和用于斑点噪声减轻的方法。用于对场景成像的主动成像设备包括照射装置，利用多个照射频率或覆盖多个照射频率的照射频率范围的辐射来照射场景；辐射检测装置，检测响应于照射从场景接收的辐射并根据检测的辐射生成检测数据；特征识别装置，分析检测数据并识别场景中的不同特征；频率选择装置，为所识别的特征分别选择一个或多个所选照射频率，它们使从根据响应于利用一个或多个所选照射频率的辐射来照射场景而接收的辐射来生成的检测数据构造的各个特征的图像中的斑点噪声达到最低，和图像构造装置，从检测数据构造最终图像，其中所识别的特征的图像部分是从上述检测数据构造的，并且图像部分被组合成最终图像。
文档编号G01S7/41GK102288958SQ20111011973
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者理查德·斯蒂尔凌-格拉彻 申请人:索尼公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
