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专利名称：毫米波成像设备和程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及毫米波成像设备，该毫米波成像设备接收从对象发出的毫米波，由此对该对象进行成像。
背景技术：
传统地，毫米波成像设备被建议接收从例如人体的对象辐射的毫米波由此从被接收的毫米波生成对象图像，并且通过根据对象图像的目视检查或图像识别来检测隐藏在对象中的金属或非金属的武器或者走私货物(参见专利文件I和2)。 现有技术文献专利文件专利文件I :日本未经审查的第2006-258496号专利申请公开专利文件2 :第2788519号日本专利公开

发明内容
本发明要解决的问题顺便地，以传统的方式，在利用包括多个毫米波传感器以生成对象的捕获图像的线传感器的毫米波成像设备中关注的是，毫米波传感器中的每一个的性能存在变化。例如，存在因毫米波传感器中的每一个的性能的变化而不能获得清晰图像的可能性。因此，从被捕获对象对检查目标对象进行检测的精度会降低。更具体地，毫米波传感器包括毫米波天线和处理来自该毫米波天线的已接收信号的信号处理电路(放大电路、滤波电路、检波电路等)。相应地，因这些毫米波天线和信号处理电路内在的性能，会引起毫米毫米波传感器中的每一个的输出的变化。该变化使得最后获得的图像变得不清楚，因而检查目标对象的检测精度降低。本发明是鉴于该问题做出的，其目的是提供一种技术，该技术用于防止因在利用多个毫米波传感器对对象进行成像的毫米波成像设备中的毫米波传感器中的每一个的性能的变化而使得捕获图像变得不清楚。解决问题的技术方案根据本发明的第一方面、为了解决以上问题而做出的毫米波成像设备，包括透镜天线，捕获从对象辐射的毫米波由此形成对象图像；线传感器，被配置使得多个毫米波传感器在由所述透镜天线捕获的所述毫米波形成所述对象图像的图像形成区中排列成直线，所述线传感器通过由所述毫米波传感器中的每一个毫米波传感器接收的毫米波来捕获为一条带状部分的对象图像，为一条带状部分的所述对象图像是整个对象的一部分；反射器，具有反射面，所述反射面反射由所述透镜天线捕获的所述毫米波由此将被反射的毫米波引导至所述线传感器；反射角改变装置，为了沿与所述毫米波传感器被放置的方向交叉的方向、将由所述反射器的所述反射面反射的所述毫米波形成的所述对象图像的所述图像形成区移置，所述反射角改变装置改变所述反射面的角度，从而相继地改变所述反射面引起的所述毫米波的反射角，以使得所述线传感器相继捕获为一条带状部分的所述对象图像；图像生成装置，生成为所述整个对象的图像的、包括由所述线传感器相继捕获的为一条带状部分的各个对象图像的图像；毫米波辐射单元，其被放置在由所述透镜天线捕获的所述毫米波从所述透镜天线到达所述反射器的所述反射面的路径外，并且从所述毫米波辐射单元定位的位置朝向所述反射器辐射用作基准的基准毫米波，其中所述反射角改变装置在由所述线传感器捕获所述对象图像之前进行预备阶段，然后进行成像阶段以使得所述线传感器相继捕获为一条带状部分的所述对象图像，在所述预备阶段中，所述反射角改变直至由所述透镜天线捕获的所述毫米波形成的对象图像的所述图像形成区不交叠所述毫米波传感器定位的区域而且由从所述毫米波辐射单元辐射的毫米波形成图像的区域交叠所述毫米波传感器定位的区域，在所述成像阶段中，所述反射面引起的所述反射角相继改变以便移置所述图像形成区， 所述毫米波成像设备进一步包括校正值设定装置，在所述预备阶段，所述校正值设定装置将根据由各个毫米波传感器检测到的全部的检测值的平均值或者所述检测值之一确定为基准检测值，而后将各个毫米波传感器检测到的所述检测值中的每一个检测值与所述基准检测值之间的误差设定为关于所述毫米波传感器中的每一个的校正值；以及检测值校正装置，在所述成像阶段，每当为一条带状部分的所述对象图像被所述线传感器捕获，所述检测值校正装置就用所述校正值对构成相应的对象图像并且由各个毫米波传感器检测到的所述检测值进行校正，所述校正值中的每一个被所述校正值设定装置设定为关于相应的毫米波传感器的校正值。在本发明的第二方面，上述“毫米波辐射单元”可包括电波吸收器，或者产生用作基准的热噪声的热噪声源。此外，为了解决以上问题，根据第三方面的本发明可以为一种程序，该程序允许计算机执行各种处理进程以便作为根据第一和第二方面的全部装置运行。换句话说，根据第三方面的本发明可以是允许计算机作为反射角改变装置、图像生成装置、校正值设定装置以及检测值校正装置运行的程序。以上描述的程序是一组指令，其中适于计算机处理的指令是相继设置的。该程序通过各种类型的记录媒质或通信线路提供给毫米波程序设备。可选地，以上程序可通过各种类型的记录媒质或通信线路提供给利用毫米波程序设备的用户等。本发明的技术效果在上述毫米波成像设备中，在由线传感器执行对对象图像的捕获的成像阶段之前进行从毫米波辐射单位接收毫米波的预备阶段。毫米波辐射单元辐射用作基准的基准毫米波。接下来，过程进行至实际捕获对象图像的成像阶段。在预备阶段中，根据来自毫米波辐射单元的、用作基准的基准毫米波来设定与各个毫米波传感器的检测值有关的校正值。一旦对象图像的捕获开始于成像阶段，当对象图像被捕获时，用预备阶段中已设定的对应于被检测值中的每一个的校正值来对由毫米波传感器中的每一个检测到的检测值进行校正。因此，即使毫米波传感器中的每一个的性能存在变化，毫米波传感器中的每一个的检测值都用基于用作基准的基准毫米波的校正值来校正。因此，最终的输出值较少受到变化的影响。为了这个原因，捕获的图像因毫米波传感器的性能的变化而变得不清楚能得到阻止。


图I是示出毫米波成像设备的总体配置的框图；图2是示出构成线传感器的毫米波传感器的配置的框图； 图3是示出成像过程的流程图；以及图4是示出从毫米波辐射单元辐射的毫米波被反射器反射的视图。参考标号说明I :毫米波成像设备，10 :透镜天线，20 :线传感器，22 :毫米波传感器，30 :反射器，32 :反射面，34 :移置机构，40 :毫米波辐射单元，50 :控制器，102 :接收天线，104 :低噪声放大器，108 :检波电路。
具体实施例方式下面参照附图来描述本发明的实施方式。(I)总体配置如图I所示，毫米波成像设备I包括透镜天线10、线传感器20、反射器30、毫米波辐射单元40、以及控制器50。透镜天线10捕获从对象辐射的毫米波并形成对象图像。线传感器20被配置使得多个毫米波传感器22排列成直线。反射器30具有反射面32，反射面32反射由透镜天线10捕获的毫米波并将反射的毫米波引导至线传感器20。毫米波辐射单元40被放置在由透镜天线10捕获的毫米波到达反射器30的反射面32的路径外。控制器50控制整个毫米波成像设备I的操作。线传感器20被配置使得多个毫米波传感器22在由透镜天线10捕获的毫米波形成对象图像的图像形成区中排列成直线。然后，线传感器20根据被毫米波传感器22中的每一个毫米波传感器接收的毫米波捕获对象图像。更具体地，线传感器20多次捕获分开的、为一条带状部分的对象图像(相继多次捕获为一条带状部分的区域的图像、由此捕获整个对象的图像)。如图2所示，毫米波传感器22中的每一个包括接收天线102、低噪声放大器(LNA) 104以及检波器108。接收天线102为用于接收毫米波的天线。LNA 104对从接收天线102接收的信号进行放大。检波器108检测由LNA 104放大的接收信号并随后检测信号的信号电平。相应地，从毫米波传感器22中的每一个毫米波传感器获取与在每个接收点处接收的毫米波的信号电平对应的检测值。来自毫米波传感器22中的每一个的检测值被相继输入进控制器50 (参见图I)，以使得控制器50生成图像数据。如图I所示，反射器30包括移置机构34，移置机构34用于沿关于毫米波传感器22所放置的方向的横向移置反射面32引起的毫米波的反射角。毫米波辐射单元40被放置在由透镜天线10捕获的毫米波到达反射器30的反射面32的路径外，并且从毫米波辐射单元40如上所述所定位的位置朝向反射器30辐射用作基准的基准毫米波。在本实施方式中，毫米波辐射单元40包括电波吸收器或者产生用作基准的热噪声的热噪声源。(2)通过控制器50的成像过程下面将参照图3来描述依照包括于控制器50内的存储器所储存的程序通过控制器50执行的成像过程的处理进程。在这个成像过程中，首先，改变反射器30的反射面32引起的反射角，直至由从毫米波辐射单元40辐射的毫米波形成的图像的区域交叠毫米波传感器22定位的区域(SllO)。这里，反射器30的移置机构34被指示将 反射面32引起的毫米波的反射角移置为预定的疏散角。被指示的移置机构34改变反射面32的角度，直至由从毫米波辐射单元40辐射的毫米波形成的图像交叠毫米波传感器22定位的区域，由此将反射面32引起的毫米波的反射角改变为疏散角Θ，(参见图4)。由于毫米波辐射单元40被放置在由透镜天线10捕获的毫米波到达反射器30的反射面32的路径外，当反射角在SllO的处理中改变时，通过来自由透镜天线10捕获的对象的毫米波形成对象图像的图像形成区不交叠毫米波传感器22定位的区域。接下来，当反射角在SllO的处理中被改变至疏散角时，获得构成线传感器20的毫米波传感器22中的每一个毫米波传感器的检测值中的每一个检测值(sl20)。这里，获取检测值是从毫米波辐射单元40辐射接收毫米波的结果。在毫米波辐射单元40包括电波吸收器的情况中，毫米波辐射单元40发射出具有极低辐射量的毫米波，所以获得接近于“O”的检测值。接下来，根据在S120的处理中获得的检测值中的至少一个检测值，确定在计算关于检测值中的每一个检测值的误差中用作基准的基准检测值(sl30)。这里，根据在sl20的处理中获得的所有检测值的平均值或者所获得的检测值之一(最大值或最小值)被确定为基准检测值。接下来，根据在sl30的处理中确定的基准检测值，确定用于对通过毫米波传感器22中的每一个的检测值进行校正的校正值(sl40)。这里，计算由毫米波传感器22中的每一个检测到的检测值与在sl30的处理中确定的基准检测值之间的误差。该误差被确定为相应的毫米波传感器22的校正值。接下来，将在sl40的处理中确定的校正值中的每一个均被设定为与相应的毫米波传感器22的检测值有关的校正值(sl50)。直至校正值依照成像处理被设定的阶段(例如，从SllO至sl50的阶段)对应于根据本发明的预备阶段的示例。接下来，开始扫描控制(S160)。扫描控制是这样一种控制，其中由反射器30的反射面32形成的反射角在小于疏散角Θ'的角度范围Θ"内重复且不断地改变。这里，反射器30的移置机构34被指示为不断地改变反射面32引起的毫米波的反射角。被指示的移置机构34控制反射面32的角度的改变，由此在预定角度范围Θ "内不断且重复地改变反射面32引起的毫米波的反射角。相应地，执行由线传感器20对成像区域扫描。角度范围Θ "的值被预先设定以使得通过由透镜天线10捕获的毫米波的对象图像的图像形成区交叠毫米波传感器22定位的区域。接下来，做出关于是否应继续进行对象图像的成像的确定(sl70)。例如，如果关于毫米波成像设备I执行用于终止成像的操作，则做出应终止成像的确定(S170 :否)。换句话说，做出不应继续成像的确定。当在sl70的处理中做出应继续成像的确定时(sl70 :是)，获得通过线传感器20的毫米波传感器22的检测值中的每一个检测值(sl80)。接下来，根据关于相应的毫米波传感器22设定的校正值来校正在sl80的处理中获得的检测值中的每一个检测值(sl90)。接下来，根据在校正之后已在sl90的处理中校正过的、检测值中的每一个检测值，生成为一条带状部分的对象图像(s200)。将已生成的为一条带状部分的对象图像储存在存储器中(s210)。更具体地，在s200的处理中生成的为一条带状部分的对象图像被确定为在构成整个对象图像的多条直线中、在生成时关于反射器30产生的反射角确定的给定直线的图像。被确定为给定直线的图像的对象图像被储存在储存对象图像的存储器中的、对应于该给定直线的储存区域中。
在s210的处理已执行之后，该过程进行sl70的处理。在此之后，只要做出应继续成像的确定，就重复从sl70至s210的处理。因此，从sl70至s210的处理重复的阶段是根据本发明的成像阶段的示例。接下来，当在sl70的处理中做出应终止成像的确定时(sl70 :否)，成像过程终止。(3)操作和效果在如上配置的毫米波成像设备I中，在由线传感器20执行对象图像的捕获的成像阶段之前，进行从毫米波辐射单元40 (辐射用作基准的基准毫米波)接收毫米波的预备阶段(图3中的SllO至sl50)。接下来，过程进行至实际捕获对象图像的成像阶段(图3中的sl70及其后)。在预备阶段中，根据来自毫米波辐射单元40的毫米波来设定与毫米波传感器22中的每一个的检测值有关的校正值(图3中的sl50)。一旦在成像阶段开始对象图像的捕获，当对象图像被捕获时，利用校正值(校正值中的每一个已设定为对应于在预备阶段中检测值中的每一个)来对由毫米波传感器22检测到的检测值进行校正(图3中的sl90)。因此，即使毫米波传感器中的每一个的性能存在变化，毫米波传感器中的每一个的检测值都利用基于用作基准的毫米波的校正值来校正。因此，最终的输出值较少受到变化的影响。为了这个原因，能够阻止捕获的图像因毫米波传感器的性能的变化而变得不清
λ·Μ
/E. ο(4)关于本发明的一致性在上述实施方式中，图3中的SllO和sl60的处理是根据本发明的反射角改变装置的示例，图3中s200的处理是根据本发明的图像生成装置的示例，图3中的sl30至sl50的处理是根据本发明的校正值设定装置的示例，以及图3中的sl90的处理是根据本发明的检测值校正装置的示例。
权利要求
1.一种毫米波成像设备，包括 透镜天线，捕获从对象辐射的毫米波由此形成对象图像； 线传感器，被配置使得多个毫米波传感器在由所述透镜天线捕获的所述毫米波形成所述对象图像的图像形成区中排列成直线，所述线传感器通过由所述毫米波传感器中的每一个毫米波传感器接收的毫米波来捕获为一条带状部分的对象图像，为一条带状部分的所述对象图像是整个对象的一部分； 反射器，具有反射面，所述反射面反射由所述透镜天线捕获的所述毫米波由此将被反射的毫米波引导至所述线传感器； 反射角改变装置，为了沿与所述毫米波传感器被放置的方向交叉的方向、将由所述反射器的所述反射面反射的所述毫米波形成的所述对象图像的所述图像形成区移置，所述反射角改变装置改变所述反射面的角度，从而相继地改变所述反射面引起的所述毫米波的反射角，以使得所述线传感器相继捕获为一条带状部分的所述对象图像； 图像生成装置，生成为所述整个对象的图像的、包括由所述线传感器相继捕获的为一条带状部分的各个对象图像的图像； 毫米波辐射单元，其被放置在由所述透镜天线捕获的所述毫米波从所述透镜天线到达所述反射器的所述反射面的路径外，并且从所述毫米波辐射单元定位的位置朝向所述反射器辐射用作基准的基准毫米波， 其中所述反射角改变装置在由所述线传感器捕获所述对象图像之前进行预备阶段，然后进行成像阶段以使得所述线传感器相继捕获为一条带状部分的所述对象图像，在所述预备阶段中，所述反射角改变直至由所述透镜天线捕获的所述毫米波形成的对象图像的所述图像形成区不交叠所述毫米波传感器定位的区域、而且由从所述毫米波辐射单元辐射的毫米波形成图像的区域交叠所述毫米波传感器定位的区域，在所述成像阶段中，所述反射面引起的所述反射角相继改变以便移置所述图像形成区， 所述毫米波成像设备进一步包括 校正值设定装置，在所述预备阶段，所述校正值设定装置将根据由各个毫米波传感器检测到的全部的检测值的平均值或者所述检测值之一确定为基准检测值，而后将各个毫米波传感器检测到的所述检测值中的每一个检测值与所述基准检测值之间的误差设定为关于所述毫米波传感器中的每一个的校正值；以及 检测值校正装置，在所述成像阶段，每当为一条带状部分的所述对象图像被所述线传感器捕获，所述检测值校正装置就用所述校正值对构成相应的对象图像并且由各个毫米波传感器检测到的所述检测值进行校正，所述校正值中的每一个被所述校正值设定装置设定为关于相应的毫米波传感器的校正值。
2.根据权利要求I所述的毫米波成像设备， 其中所述毫米波辐射单元包括电波吸收器，或者产生用作基准的热噪声的热噪声源。
3.一种在系统中使用的程序，所述系统包括 透镜天线，捕获从对象辐射的毫米波由此形成对象图像； 线传感器，被配置使得多个毫米波传感器在由所述透镜天线捕获的所述毫米波形成所述对象图像的图像形成区中排列成直线，所述线传感器通过由所述毫米波传感器中的每一个毫米波传感器接收的毫米波来捕获为一条带状部分的对象图像，为一条带状部分的所述对象图像是整个对象的一部分； 反射器，具有反射面，所述反射面反射由所述透镜天线捕获的所述毫米波由此将被反射的毫米波引导至所述线传感器； 反射角改变装置，为了沿与所述毫米波传感器被放置的方向交叉的方向、将由所述反射器的所述反射面反射的所述毫米波形成的所述对象图像的所述图像形成区移置，所述反射角改变装置改变所述反射面的角度，从而相继地改变所述反射面引起的所述毫米波的反射角，以使得所述线传感器相继捕获为一条带状部分的所述对象图像； 图像生成装置，生成为所述整个对象的图像的、包括由所述线传感器相继捕获的为一条带状部分的各个对象图像的图像； 毫米波辐射单元，其被放置在由所述透镜天线捕获的所述毫米波从所述透镜天线到达所述反射器的所述反射面的路径外，并且从所述毫米波辐射单元定位的位置朝向所述反射器辐射用作基准的基准毫米波， 其中所述反射角改变装置通过在由所述线传感器捕获所述对象图像之前进行预备阶段，然后进行成像阶段，以使得所述线传感器相继捕获为一条带状部分的所述对象图像，在所述预备阶段中，所述反射角改变直至由所述透镜天线捕获的所述毫米波形成的对象图像的所述图像形成区不交叠所述毫米波传感器定位的区域、而且由从所述毫米波辐射单元辐射的毫米波形成图像的区域交叠所述毫米波传感器定位的区域，在所述成像阶段中，所述反射面引起的所述反射角相继改变以便移置所述图像形成区， 所述系统进一步包括 校正值设定装置，在所述预备阶段所述校正值设定装置将根据由各个毫米波传感器检 测到的全部的检测值的平均值或者所述检测值之一确定为基准检测值，而后将各个毫米波传感器检测到的所述检测值中的每一个检测值与所述基准检测值之间的误差设定为关于所述毫米波传感器中的每一个的校正值；以及 检测值校正装置，在所述成像阶段，每当为一条带状部分的所述对象图像被所述线传感器捕获，所述检测值校正装置就用所述校正值对构成相应的对象图像并且由各个毫米波传感器检测到的所述检测值进行校正，所述校正值中的每一个被所述校正值设定装置设定为关于相应的毫米波传感器的校正值， 所述程序允许计算机作为所述反射角改变装置、所述图像生成装置、所述校正值设定装置以及所述检测值校正装置运行。
全文摘要
提供了一种毫米波成像设备，其包括透镜天线，根据来自对象的毫米波形成对象图像；线传感器，包括多个毫米波传感器并捕获整个对象的预定宽度的为一条带状部分的图像；反射器，具有反射毫米波的反射面；反射角改变装置，改变反射面的角度；图像生成装置，从为一条带状部分的各个对象图像生成整个对象的图像；毫米波辐射单元，辐射基准毫米波；校正值设定装置，根据来自毫米波辐射单元的毫米波设定与毫米波传感器的检测值有关的校正值；以及检测值校正装置，用该校正值对毫米波传感器的检测值进行校正。
文档编号G01V3/12GK102803997SQ201080024950
公开日2012年11月28日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月5日
发明者植村顺, 武田政宗, 山田康太, 高桥顺一, 长谷川毅, 平井晴之, 新仓广高, 松崎智彦, 佐藤弘康, 泽谷邦男, 水野皓司 申请人:马斯普罗电工株式会社, 中央电子株式会社, 国立大学法人东北大学