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专利名称：毫米波成像设备的制作方法
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例如人体等被摄对象发出 的毫米波由此对该被摄对象进行成像。
背景技术：
以往，人们提出了以下方案，即接收从例如人体等被摄对象发出的毫米波由此对 该被摄对象进行成像，并且根据拍摄的图像检测隐藏在该被摄对象中的金属或非金属武器 或者走私货物(例如，参见专利文件1、2等)。用于上述所提方案中的毫米波成像设备通常包括毫米波传感器阵列和透镜，该 毫米波传感器阵列包括布置在同一平面上的多个毫米波传感器，该透镜对从例如人体等被 摄对象发出的毫米波进行聚焦以便在毫米波传感器阵列的毫米波接收面上形成毫米波图 像。毫米波成像设备被配置成接收来自构成毫米波传感器阵列的每个毫米波传感器的接收 信号的信号电平，作为构成被摄对象图像的像素值，由此对该被摄对象进行成像。专利文件1 日本国专利申请公开公报“特开2006-258496号公报”专利文件2 日本国专利公报“特许第2788519号公报”

发明内容
所要解决的技术问题如上所述，常规毫米波成像设备设置有镜头，该镜头在毫米波传感器阵列的毫米 波接收表面上形成被摄对象的毫米波图像。这是因为，当毫米波成像设备远离被摄对象安 装时，可以从毫米波成像设备的上面或边侧对被摄对象进行拍摄。然而，如上所述的常规毫 米波成像设备不适于从它的下面对被摄对象进行拍摄，因此，不能用于例如在机场等处检 查乘客的鞋底。本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供毫米波成像设备，该毫米波成像 设备能够从它的下面对被摄对象进行拍摄，并从拍摄图像中检测隐藏在被摄对象的底部的 物品。解决问题的技术方案根据本发明的第一方面用于实现上述目的的毫米波成像设备，包括成像装置，设 置有多个毫米波传感器，毫米波传感器配置为平面状并且接收从被摄对象发出的毫米波以 检测其信号电平；图像数据生成装置，根据构成成像装置的各毫米波传感器的输出来生成 被摄对象的图像数据；以及具有载置面的箱子，被摄对象能够载置于载置面上，且该载置面 允许毫米波传输。成像装置设置在箱子的载置面的下面，使得多个毫米波传感器接收从置 于箱子的载置面上的被摄对象的底部发出的毫米波。本发明第二方面的毫米波成像设备为，在根据本发明第一方面的毫米波成像设备 中，箱子设置有载置传感器，该载置传感器检测置于载置面的被摄对象；以及图像数据生成 装置当载置传感器检测到被摄对象的载置时使成像装置工作以接收各毫米波传感器的输出，并生成图像数据。接下来，根据本发明第三方面的毫米波成像设备为，在根据第一方面或第二方面 的毫米波成像设备中，包括存储装置，存储表示作为检查对象物的物品的形状的检查对象 物数据；检测装置，将存储装置存储的检查对象物数据与图像生成装置生成的图像数据相 比较，检测隐藏在被摄对象底部的检查对象物；以及输出装置，输出检测装置的检测结果。技术效果本发明第一方面的毫米波成像设备包括具有载置面的箱子，被摄对象能够载置 在载置面上，并且该载置面允许毫米波传输。用于拍摄毫米波图像的成像装置布置在箱子 的载置面的下面。因此，根据本发明的毫米波成像设备，能够使用毫米波对被摄对象的底部成像，因 此，可以从拍摄图像发现隐藏在被摄对象的底部的检查对象物。因此，本发明的毫米波成像设备适合于以下应用例如毫米波成像设备安装在机 场等处的地板上，用于检查乘客的鞋底是否隐藏了检查对象物；或者毫米波成像设备安装 于放置行李的放置台上，用于检查行李的底部是否隐藏了检查对象物。如果使用本发明的 毫米波成像设备，那么就能够在机场等处实现更加有效运作的安全检查。接下来，本发明的第二方面的毫米波成像设备包括载置传感器，检测置于箱子的 载置面上的被摄对象。当载置传感器检测到被摄对象的载置时，图像数据生成装置使成像 装置工作以接收各毫米波传感器的输出，并生成图像数据。因此，根据本发明第二方面的毫米波成像设备，只有当被摄对象被放置在箱子的 载置面上时，才使成像装置和图像数据生成装置工作。因此，能够使毫米波成像设备的成像 工作最小化，由此降低电力消耗。而且，本发明第三方面的毫米波成像设备包括存储装置，存储检查对象物数据，该 检查对象物数据表示作为检查对象物的物品的形状。检测装置将存储装置存储的检查对象 物数据与图像生成装置生成的图像数据相比较，检测隐藏在被摄对象底部的检查对象物。 输出装置输出检测装置的检查对象物的检测结果。因此，根据本发明第三方面的毫米波成像设备，将作为检查对象物的物品的形状 的检查对象物数据存储在存储装置中，从而能够自动地检测检查对象物，并将检测结果通 知检查员。因此，当毫米波成像设备用作对被摄对象的底部进行检查的检查设备时，能够提 高毫米波成像设备的实用性。


图1是示出实施方式中毫米波成像设备的外观和使用状态的示意图；图2是示出整个毫米波成像设备的结构的框图；图3是示出毫米波传感器的结构的示意图；以及图4是示出由图像处理器执行的检查处理的流程图。附图标号的描述2 被摄对象(鞋底)，4 检查对象物，10 毫米波成像设备，12 箱子，12a 载置面， 14 成像单元，16 指示器，18 毫米波传感器，20 毫米波传感器阵列，22 压力传感器，24 输入单元，26 驱动单元，30 图像处理单元，42 接收天线，44:LNA(低噪声放大器)，46 BPF(带通滤波器)，48 检测器电路。
具体实施例方式下面，将描述本发明的一个实施方式。图1是示出应用于本发明的毫米波成像设备10的外观的示意图。图2是示出毫米波成像设备10的结构的框图。本实施方式的毫米波成像设备10用于在机场等处核查乘客的鞋底或者行李的底 部是否隐藏了危险物(检查对象物4)。毫米波成像设备10包括扁平的箱子12，其具有足 够的强度使得乘客可以在不脱鞋的情况下踩上踩下。毫米波成像设备10被配置为在箱子 12内存储各种功能组件。箱子12的上表面(人踩的或者放置行李的载置面)12a由可传输毫米波的树脂或 玻璃组成。在载置面12a的反面的基本整个区域设有对作为被摄对象的乘客的鞋底成像的 成像单元14。在反面的一个端部处设有指示器16。当检测到隐藏在鞋底的检查对象物4 例如刀时，指示器16通知已经检测到检查对象物。成像单元14包括毫米波传感器阵列20和压力传感器22。毫米波传感器阵列20 由沿着箱子12的载置面12a设置为平面状的多个毫米波传感器18组成。压力传感器22 根据接收来自载置面12a的压力，对人或物体置于载置面12a上进行检测。通过输入单元24分别将构成毫米波传感器阵列20的毫米波传感器18的输出和 压力传感器22的检测信号输入到图像处理单元30。如图3所示，毫米波传感器18包括用于接收毫米波的接收天线42 ；对从接收天 线42接收信号进行放大的低噪声放大器(LNA) 44 ；带通滤波器(BPF) 46，从LNA44放大的接 收信号中选择性地允许适于检测检查对象物4的预定频带(例如，75GHz带宽)的接收信号 通过；以及检测器电路48，检测已经通过BPF46的接收信号并检测其信号电平。因此，从构成毫米波传感器阵列20的各毫米波传感器18输出与在每个接收点接 收的毫米波信号电平相应的检测电压。图像处理单元30通过输入单元24顺序地接收来自 各毫米波传感器18的检测电压，以生成载置面上的被摄对象的图像数据。另外，图像处理单元30由具有图像处理功能的计算机构成。图像处理单元30不 仅如上所述生成被摄对象2的图像数据，而且还处理所生成的图像数据以确定检查对象物 4是否隐藏在作为被摄对象2的鞋底中。如果隐藏了检查对象物4，那么图像处理单元30 通过驱动单元26驱动指示器16，由此向周围通知隐藏了检查对象物4。在本实施方式中，指示器16由基本上布置成一行的多个发光二极管组成。图像处 理单元30通过驱动单元26使指示器16的发光二极管点亮，由此通知检查对象物4隐藏在 作为被摄对象2的鞋底中。下文中使用图5中示出的流程图对为生成图像数据并检测检查对象物4而由图像 处理单元30执行的检查处理进行描述。如图5所示，在该检查处理中，首先在Sl 10 (S是指步骤)，根据压力传感器22的检 测信号来判断压力传感器22是否检测到大于或者等于预定压力的压力，换句话说，判断在 载置面12a上是否载有乘客(或者行李)。然后，当在SllO中判断为压力传感器22没有检测到大于或者等于预定压力的压力时，本处理进入到S120，通过对毫米波传感器阵列20切断电力供应来停止毫米波传感器 阵列20的工作。其后，本处理再次进入到S110。另一方面，当在SllO中判断为压力传感器22检测到大于或者等于预定压力的压 力时，由于在载置面12a上载有作为待检查对象的乘客(或者行李)，因此，本处理进入到S 130，启动对毫米波传感器阵列20的电力供应，由此激活构成毫米波传感器阵列20的各毫 米波传感器18。然后，处理进入到S140。在S140中，通过输入单元24从各毫米波传感器18接收检测电压，以便生成将各 检测电压作为像素值的图像数据。在S140中生成的图像数据除用于随后的S150中确定是 否存在检查对象物4以外，图像数据还被输出到连接到图像处理单元30的未示出的外部装 置(例如，显示装置、存储装置、计算机等)。当如上生成图像数据时，处理进入到S150。在S150中，基于预先存储在内置于图 像处理单元30中的非易失性存储器(ROM、EEPROM等)中的检查对象物4的形状数据来搜 索图像数据，由此判断在这次拍摄图像中是否存在具有与检查对象物4基本相同形状的图像。然后，在随后的S160中，判断是否对拍摄图像中存在检查对象物4的图像进行识 别。当检查对象物4的图像未被识别时，本处理暂时终止，处理再次进入到S110。另一方 面，当检查对象物4的图像被识别时，处理进入到S170。在S170中，通过驱动单元26在某 一时间段使指示器16点亮，以向周围通知检查对象物4隐藏在乘客的鞋底。然后，处理再 次进入到Sl 10。如上所述，在本实施方式的毫米波成像设备10中，用于拍摄毫米波图像的毫米波 传感器阵列20布置在箱子12的载置面12a的下面。由此，通过使用构成毫米波传感器阵 列20的多个毫米波传感器18，可以对载置于载置面12a上的乘客鞋底成像。因此，根据本 实施方式的毫米波成像设备10，可以从拍摄图像中发现隐藏在乘客鞋底等的检查对象物。而且，在本实施方式的毫米波成像设备10中，压力传感器22设置在箱子12的载 置面12a的下面。当来自载置面12a上乘客(或者行李)的压力施加到压力传感器22时， 图像处理单元30检测到已经施加压力，然后激活毫米波传感器阵列20。如上，根据本实施方式的毫米波成像设备10，通过使整个设备通常处于待机状态， 可以抑制电力的消耗。另外，当乘客等踩上箱子12的载置面12a时，通过使整个设备处于 正常工作状态，可以对被摄对象2进行成像，并检测检查对象物。而且，本实施方式的毫米波成像设备10不仅对箱子12的载置面12a上的被摄对 象2成像，而且还从拍摄图像中检测隐藏在被杀对象2中的检查对象物4，并向周围通知检 测结果。因此，能够对一边观看拍摄图像一边监控是否存在检查对象物4的检查员提供帮 助。这样，能够提高检查员使用该毫米波成像设备10的便利性。在本实施方式中，毫米波传感器阵列20相当于本发明的成像装置；由图像处理单 元30执行的SllO至S140中的处理相当于本发明的图像数据生成装置；压力传感器22相 当于本发明的载置传感器；内置于图像处理单元30的非易失性存储器相当于本发明的存 储装置；由图像处理单元30执行的S150和S160中的处理相当于本发明的检测装置；指示 器16和S170中的处理相当于本发明的输出装置。虽然上面描述了本发明的一个实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，而且在不脱离本发明范围的情况下能够以各种方式实施。
权利要求
1.一种毫米波成像设备，包括成像装置，包括多个毫米波传感器，毫米波传感器配置为平面状并接收从被摄对象发 出的毫米波以检测其信号电平；图像数据生成装置，根据构成所述成像装置的各所述毫米波传感器的输出来生成所述 被摄对象的图像数据；以及箱子，具有载置面，所述被摄对象能够载置于所述载置面上，并且所述载置面允许毫米 波传输；其中，所述成像装置设置在所述箱子的载置面的下面，使得所述多个毫米波传感器接 收从置于所述箱子的载置面上的所述被摄对象的底部发出的毫米波。
2.如权利要求1所述的毫米波成像设备，其中，所述箱子设置有载置传感器，所述载置传感器检测载置于所述载置面的被摄对 象；以及其中，当所述载置传感器检测到所述被摄对象的载置时，所述图像数据生成装置使所 述成像装置工作以接收各毫米波传感器的输出，并生成所述图像数据。
3.一种毫米波成像设备，包括存储装置，存储检查对象物数据，所述检查对象物数据表示作为所述检查对象物的物 品的形状；检测装置，对所述存储装置存储的检查对象物数据与所述图像生成装置生成的图像数 据相比较，检测隐藏在被摄对象底部的检查对象物；以及输出装置，输出所述检测装置的检测结果。
全文摘要
一种毫米波成像设备，包括具有多个毫米波传感器的成像装置，毫米波传感器配置成平面状并且接收从被摄对象发出的毫米波以检测其信号电平；图像数据生成装置，根据构成成像装置的各毫米波传感器的输出来生成被摄对象的图像数据；以及具有载置面的箱子，被摄对象能够置于载置面上，且该载置面允许毫米波传输。成像装置布置在箱子的载置面的下面，使得多个毫米波传感器能够接收从置于箱子的载置面上的被摄对象的底部发出的毫米波。
文档编号G01S13/89GK102077118SQ200980124638
公开日2011年5月25日 申请日期2009年6月26日 优先权日2008年6月27日
发明者佐藤弘康, 平井晴之, 新仓広高, 松崎智彦, 植村顺, 武田政宗, 水野皓司, 泽谷邦男, 长谷川毅, 高桥顺一 申请人:中央电子株式会社, 国立大学法人东北大学, 马斯普罗电工株式会社