СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕХМЕРНОГО ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН И СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ТЕЛА ИЛИ КАКОГО-ЛИБО ПРЕДМЕТА С ПОМОЩЬЮ ТАКОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2016 года по МПК G06T7/00 G01S13/06 

По настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на выдачу патента Китая №201310356864.2, поданной 15 августа 2013 года в Государственное управление по делам интеллектуальной собственности Китая, раскрытие сущности которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится в основном к области техники, связанной с обследованием человеческого тела в целях обеспечения безопасности, в частности к сканирующему устройству для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн и способу обследования человеческого тела или какого-либо предмета с использованием такого устройства.

Уровень техники

Технология формирования изображения для обследования человеческого тела или какого-либо предмета в целях обеспечения безопасности, широко используемая в настоящее время, включает в себя, главным образом, технологию рентгенологического исследования и технологию формирования изображений в миллиметровом диапазоне волн. В эти годы наибольшее распространение получила технология формирования изображений в миллиметровом диапазоне волн. Указанную технологию можно, в принципе, разделить на активную и пассивную. Наиболее важной разновидностью активной технологии формирования изображения в миллиметровом диапазоне волн является технология формирования голографического изображения.

В активной технологии формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн для обследования человеческого тела в целях обеспечения безопасности широко используется технология формирования изображения с круговым сканированием. Однако устройство формирования изображения с круговым сканированием характеризуется огромными размерами и сложным алгоритмом, который в теории выводится по результатам процессов аппроксимации, и поэтому точность формирования изображения в этом случае будут ограниченной. Кроме того, при круговом сканировании может использоваться только вертикальная антенная решетка большой длины с множеством антенных блоков, что повышает стоимость такого устройства.

Далее, устройство активного формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн с односторонним сканированием может за один проход обследовать только одну сторону человеческого тела, и поэтому для обследования всего тела необходимо проводить два сканирования. Подлежащее обследованию человеческое тело следует повернуть на 180 градусов между двумя сканированиями, что усложняет и замедляет процесс обследования в целях обеспечения безопасности.

Сущность изобретения

Цель настоящего изобретения заключается в создании сканирующего устройства для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне, которое может быстро и эффективно формировать трехмерные голографические изображения в миллиметровом диапазоне волн путем сканирования, обладая при этом упрощенной конструкцией.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа обследования человеческого тела или какого-либо предмета с использованием сканирующего устройства для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, которое обеспечивает быстрое, удобное и всестороннее обследование, - способа, применимого в различных сферах обследования человеческого тела или предметов в целях обеспечения безопасности.

В связи с этим настоящее изобретение может быть реализовано следующим образом.

Одним объектом настоящего изобретения является сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, включающее в себя:

первый модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку первого модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи первого сигнала миллиметрового диапазона;

второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку второго модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи второго сигнала миллиметрового диапазона;

первое направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен первый модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью скольжения так, чтобы первый модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа для проведения первого сканирования исследуемого объекта;

второе направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен второй модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью скольжения так, чтобы второй модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа для проведения второго сканирования исследуемого объекта; и

приводное устройство, выполненное с возможностью приводить в движение первый модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа, и/или приводить в движение второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа;

при этом и первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, оба представляют собой плоскостное сканирование.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения первое сканирование и второе сканирование могут выполняться в одном и том же направлении или в противоположных направлениях.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первое сканирование может идти параллельно, перпендикулярно или под наклоном ко второму сканированию.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться по вертикали.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первое сканирование и второе сканирование могут проводиться синхронно или асинхронно.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения скорость выполнения первого сканирования может отличаться от скорости выполнения второго сканирования.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения приводное устройство может включать в себя первое приводное устройство, выполненное с возможностью непосредственного приведения в движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединенного с первым направляющим устройством рельсового типа; и/или приводное устройство может включать в себя второе приводное устройство, выполненное с возможностью непосредственного приведения в движение второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединенного со вторым направляющим устройством рельсового типа.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения указанное устройство может дополнительно включать в себя соединительное устройство, выполненное с возможностью обеспечивать перемещение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона совместно со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона; при этом приводное устройство выполнено с возможностью приведения в движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона за счет воздействия по меньшей мере на одно из: соединительное устройство, первый модуль трансивера миллиметрового диапазона или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первое направляющее устройство рельсового типа и/или второе направляющее устройство рельсового типа могут включать в себя одну рельсовую направляющую или множество рельсовых направляющих, идущих параллельно друг другу.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения указанное устройство может дополнительно включать в себя:

устройство обработки данных, соединенное проводным или беспроводным способом с первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и/или со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона для приема данных сканирования с первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, а также для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн; и

устройство отображения информации, соединенное с устройством обработки данных для приема и отображения голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного от устройства обработки информации.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство обработки данных выполнено с возможностью генерировать сигнал управления и передавать его на приводное устройство с тем, чтобы приводное устройство активировало движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона; или сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения дополнительно включает в себя отдельный контроллер для устройства обработки данных, выполненный с возможностью генерировать сигнал управления и передавать его на приводное устройство с тем, чтобы приводное устройство активировало движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первый сигнал миллиметрового диапазона и второй сигнал миллиметрового диапазона могут характеризоваться разной частотой на протяжении, по меньшей мере, 50% всего времени сканирования объекта, подлежащего обследованию обоим первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения на протяжении всего времени сканирования объекта, подлежащего обследованию первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, момент времени, за который антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, может не совпадать с моментом времени, за который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

Еще одним объектом настоящего изобретения является способ обследования человеческого тела или какого-либо предмета с использованием сканирующего устройства формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, который включает в себя:

расположение человеческого тела или предмета в положении обследования и установку первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона в положение начала сканирования;

активацию движения первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона с помощью приводного устройства, в результате чего указанные модули должны начать перемещение от точки начала сканирования до точки окончания сканирования в непрерывном или прерывистом режиме вдоль первого направляющего устройства рельсового типа и второго направляющего устройства рельсового типа, осуществляя сканирование человеческого тела или предмета;

передачу выборочных данных, полученных первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона во время сканирования, на устройство обработки данных в процессе сканирования и/или после завершении сканирования; и

обработку данных, полученных от первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, устройством обработки данных для формирования голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн;

при этом сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения скорость сканирования, выполняемого первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, может отличаться от скорости сканирования, выполняемого вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первый сигнал миллиметрового диапазона и второй сигнал миллиметрового диапазона могут характеризоваться разной частотой на протяжении, по меньшей мере, 50% всего времени сканирования человеческого тела или предмета первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения на протяжении всего времени сканирования человеческого тела или предмета первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона момент времени, в который антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, может не совпадать с моментом времени, за который антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения после формирования голографического изображения человеческого тела или какого-либо предмета в миллиметровом диапазоне волн автоматически определяется, содержит ли человеческое тело или предмет какие-либо подозрительные объекты или нет, а также автоматически определяется локализация таких подозрительных объектов, после чего выдаются полученные результаты.

На основе, по меньшей мере, одного из вышеуказанных аспектов настоящего изобретения можно получить изображение исследуемого объекта посредством двойного плоскостного сканирования с помощью, по меньшей мере, двух модулей трансиверов миллиметрового диапазона; при этом можно увеличить скорость сканирования, улучшить точность сканирования, упростить операции сканирования и повысить гибкость указанного устройства.

Краткое описание чертежей

Указанные и иные аспекты настоящего изобретения, равно как и его преимущества, станут очевидными и абсолютно понятными из описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, рассмотренных вместе с прилагаемыми чертежами, где:

На Фиг. 1 показано схематическое изображение конструкции сканирующего устройства для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; и

На Фиг. 2 представлена блок-схема способа обследования человеческого тела или какого-либо предмета согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

Технические решения настоящего изобретения будут подробно описаны ниже через различные варианты его осуществления в привязке к фигурам на прилагаемых чертежах; при этом номера элементов в описании полностью совпадают с номерами позиций на чертежах. Разъяснение какого-либо варианта осуществления настоящего изобретения в привязке к прилагаемым чертежам имеет целью истолкование общей идеи настоящего изобретения и ни в коей мере не ограничивает объем настоящего изобретения.

На Фиг. 1 схематично показано сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Указанное устройство включает в себя первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона, второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона, первое направляющее устройство 103 рельсового типа, второе направляющее устройство 104 рельсового типа, а также приводные устройства 105a и 105b. Первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона содержит первую антенную решетку для передачи и приема первого сигнала миллиметрового диапазона. Первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона соединен с первым направляющим устройством 103 рельсового типа с возможностью относительного скольжения так, чтобы первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль первого направляющего устройства 103 рельсового типа для проведения первого сканирования исследуемого объекта 110. Второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона содержит вторую антенную решетку для передачи и приема второго сигнала миллиметрового диапазона; при этом он соединен со вторым направляющим устройством 104 рельсового типа с возможностью относительного скольжения так, чтобы второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль второго направляющего устройства 104 рельсового типа для проведения второго сканирования исследуемого объекта 110.

Таким образом, сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн согласно настоящему изобретению может просканировать исследуемый объект 110 одновременно по двум направлениям, например одновременно просканировать объект 110 (такой как человеческое тело или какой-либо предмет) спереди и сзади. Оно может значительно улучшить эффективность обследование; например, когда исследуемый объект 110 представляет собой человеческое тело или предмет, с помощью указанного устройства его можно просканировать одновременно спереди и сзади, не поворачивая тело или предмет на 180 градусов. Повышение эффективности обследования представляется важным аспектом. Оба модуля - как первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона, так и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона - выполняют плоскостное, а не круговое сканирование. Алгоритм формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн при плоскостном сканировании характеризуется простотой и большей точностью по сравнению с алгоритмом построения изображения при круговом сканировании. Кроме того, плоскостное сканирование может выполняться в любом направлении, например по вертикали, горизонтали или под наклоном, тогда как круговое сканирование может выполняться только по дуге в горизонтальном направлении. Таким образом, двойное плоскостное сканирование согласно настоящему изобретению характеризуется гораздо большей гибкостью в сравнении с круговым сканированием, применяемым в технических решениях на известном уровне техники.

Следует отметить, что первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона не обязательно должны располагаться лицевой стороной друг к другу, как это показано на Фиг. 1. Например, для получения улучшенного изображения исследуемого объекта 110 в определенном положении (например, спереди, сбоку или сзади) первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могут располагаться не лицевой стороной друг к другу, а под определенным углом с учетом направлений передачи указанными трансиверами миллиметровых волн.

Приводные устройства 105a и 105b выполнены с возможностью активации перемещения первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона вдоль первого направляющего устройства 103 рельсового типа и/или для активации перемещения второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона вдоль второго направляющего устройства 104 рельсового типа. На Фиг. 1 представлено первое приводное устройство 105а, непосредственно приводящее в движение первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона, а также второе приводное устройство 105b, служащее непосредственным приводом второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона. Однако в двух приводных устройствах нет никакой необходимости; например, сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может включать лишь один из указанных приводных устройств 105a и 105b. В случае если предусмотрено более одного приводного устройства, управление ими может осуществляться по отдельности или совместно, если только они в состоянии активировать перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона для выполнения указанными модулями сканирующих действий. Если предусмотрено/предусмотрены указанное первое приводное устройство 105a или/и второе приводное устройство 105b, то первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона может быть соединен с первым направляющим устройством 103 рельсового типа посредством первого приводного устройства 105а, и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона 102 может быть соединен со вторым направляющим устройством 104 рельсового типа посредством первого приводного устройства 105b.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения направление первого сканирования, выполняемого первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, может совпадать с направлением второго сканирования, выполняемого вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона. В этом случае можно, к примеру, легко и быстро производить выборку изображений одного и того же локального участка исследуемого объекта 110 в различных положениях. В другом примере направление первого сканирования, выполняемого первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, может быть противоположным направлению второго сканирования, выполняемого вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона. Вследствие этого большую часть времени, на протяжении которого выполняется сканирование, эти два модуля не обращены лицевой стороной друг к другу, что уменьшает возмущающее воздействие первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона друг на друга.

Хотя, как это показано на Фиг. 1, направление, в котором выполняет первое сканирование первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона, параллельно направлению второго сканирования, выполняемого вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, специалистам в данной области техники понятно, что не обязательно должно быть именно так. Например, первое сканирование, выполняемое первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, может идти перпендикулярно или под наклоном к направлению, в котором выполняет второе сканирование второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона. Так как антенные решетки первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона имеют ограниченную длину, на практике желательно определить направление сканирования в зависимости от объекта, подлежащего сканированию, - в частности, когда сканируется удлиненный объект, с тем чтобы максимально воспользоваться всеми преимуществами длины антенных решеток трансиверов миллиметрового диапазона с учетом фактора стоимости. Например, имеется возможность изменять направления первого и второго сканирования с тем, чтобы пользователь мог регулировать направление сканирования по своему желанию, что недостижимо при круговом сканировании.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться по вертикали. Это особенно удобно при сканировании тела человека в положении стоя. К примеру, первое и второе сканирования могут проводиться синхронно для синхронного проявления трехмерного голографического изображения. Однако они могут проводиться и асинхронно с учетом того, что требования к сканированию объекта 110 могут варьироваться в зависимости от стороны тела, подлежащей сканированию. Например, может возникнуть необходимость в сканировании какой-то стороны или локального участка объекта 110 с высоким разрешением; при этом остальные части объекта 110 могут требовать лишь грубого сканирования. В таком случае управление первым и вторым сканированием может осуществляться в асинхронном режиме. Подобным же образом согласно примеру скорость первого сканирования может отличаться от скорости второго сканирования для удовлетворения разных требований к сканированию. Более того, скорость первого и второго сканирования может изменяться, как плавно, так и дискретно.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может включать в себя соединительное устройство, выполненное с возможностью обеспечивать перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона совместно со вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона. Такое соединительное устройство может обеспечить, к примеру, перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона с одинаковой скоростью или с определенной разницей в скорости; или же оно может поддерживать определенную дистанцию или сдвиг по фазе между первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона при их перемещении. К примеру, соединительное устройство может быть выполнено в виде механической ленты или ремня, соединяющего первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона. Он может также ограничивать перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона с помощью пневматических, гидравлических, магнитных или электростатических элементов. Кроме того, он может быть реализован посредством ограничения сигнала управления, приводящего в движение первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона. Соединительное устройство может не только ограничивать перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона, но также и улучшать устойчивость и надежность их перемещения, а также обеспечивать защиту безопасности при аварии.

Если в состав устройства 100 входит соединительное устройство, приводное устройство может активировать перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона путем активации одного или более из: соединительное устройство, первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона или второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения первое направляющее устройство 103 рельсового типа располагается параллельно второму направляющему устройству 104 рельсового типа. Однако это не обязательно; например, для удобства компоновки они могут располагаться под углом друг к другу. Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первое направляющее устройство 103 рельсового типа и/или второе направляющее устройство 104 рельсового типа могут включать в себя одну рельсовую направляющую или множество рельсовых направляющих, идущих параллельно друг другу. Последняя из указанных конфигураций обеспечивает более устойчивое перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может дополнительно включать в себя устройство 107 обработки данных. Устройство 107 обработки данных соединено проводным (например, по проводам 108) или беспроводным образом с первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или со вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона с целью получения данных сканирования с первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона и построения голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может дополнительно включать в себя устройство 109 отображения информации. Устройство 109 отображения соединено с устройством 107 обработки данных для отображения голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного с указанного устройства 107 обработки данных.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения устройство 107 обработки данных может быть выполнено с возможностью генерировать сигнал управления и передавать его на приводные устройства 105a и 105b с тем, чтобы указанные приводные устройства могли привести в движение первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона. В другом примере сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может также включать в себя отдельный контроллер для устройства 107 обработки данных, выполненный с возможностью генерировать сигнал управления и передавать его на приводные устройства 105a и 105b с тем, чтобы приводные устройства 105a и 105b активировали сканирующее движение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона.

Например, для того чтобы уменьшить возмущающее воздействие друг на друга сигналов первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона, первый сигнал миллиметрового диапазона, переданный и полученный первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, и второй сигнал миллиметрового диапазона, переданный и полученный вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, могут характеризоваться разной частотой на протяжении, по меньшей мере, 50% всего времени сканирования исследуемого объекта 110 как первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, так и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона; например, на протяжении всего времени или части времени, в течение которого первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона находится в относительной близости от второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона.

В еще одном примере реализации настоящего изобретения на протяжении всего времени сканирования исследуемого объекта 110, как первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, так и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона момент времени, за который антенная решетка первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, может не совпадать с моментом времени, за который миллиметровые волны передает антенная решетка второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона; то есть каждый из указанных модулей передает соответствующие миллиметровые волны в разное время. Это может также уменьшить или вообще исключить возмущающее воздействие друг на друга сигналов первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона.

Как показано на Фиг. 1, исследуемый объект 110 (человеческое тело, представленное на Фиг. 1) помещается между первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона. Первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могут сканировать исследуемый объект 110 соответственно спереди и сзади для получения данных и их передачи на устройство 107 обработки данных с целью формирования изображений в миллиметровом диапазоне волн. Однако это не обязательно, так как и первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона, и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона может сканировать любую сторону исследуемого объекта 110.

В настоящем изобретении предложен также способ обследования человеческого тела или какого-либо предмета с использованием сканирующего устройства формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, описанного выше и представленного на Фиг. 2.

Этот способ предусматривает:

этап 301 расположения человеческого тела или предмета в положении обследования и установки первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона в положении начала сканирования;

этап 302 активации движения первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона с помощью приводных устройств 105a и 105b, в результате чего указанные модули должны начать перемещение от точки начала сканирования до точки окончания сканирования в непрерывном или прерывистом режиме вдоль первого направляющего устройства 103 рельсового типа и второго направляющего устройства 104 рельсового типа, осуществляя сканирование человеческого тела или предмета;

этап 303 передачи выборочных данных, полученных первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона во время сканирования, на устройство 107 обработки данных в процессе сканирования и/или по завершении сканирования; и

этап 304 обработки данных, полученных с первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона, устройством 107 обработки данных для формирования голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн.

На этапе 302 сканирование, выполняемое первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, и сканирование, выполняемое вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование.

Как описано выше, во время сканирования, выполняемого первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, сканирование, осуществляемое первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона, и сканирование, осуществляемое вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, может проводиться с одинаковой или разной скоростью.

С целью уменьшения возмущающего воздействия друг на друга сигналов первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона на этапе 302 может быть использовано частотное разделение (первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона передают и принимают миллиметровые волны на разных частотах) или разделение по времени (первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона передают и принимают миллиметровые волны в разное время), как это описано выше.

В одном из примеров реализации настоящего изобретения указанный способ может опционально дополнительно включать в себя этап 305: после формирования голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн автоматически определяется, содержит ли человеческое тело или предмет какие-либо подозрительные объекты или нет, а также автоматически определяется локализация таких подозрительных объектов, после чего выдаются полученные результаты. На этапе 305 можно быстро идентифицировать подозрительные объекты с целью предупреждения рисков для безопасности. Это особенно важно в тех сферах применения, где необходимо быстро выявлять риски для безопасности, например в аэропортах, на таможне и т.д.

Хотя настоящее изобретение описано со ссылками на чертежи, варианты его осуществления, представленные на этих чертежах, носят исключительно иллюстративный характер и не ограничивают объем настоящего изобретения.

Хотя в этом документе проиллюстрированы и описаны лишь некоторые варианты реализации общей идеи изобретения, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в эти варианты могут вноситься изменения и модификации, которые возможны без отклонения от принципов и сущности общей идеи настоящего изобретения, объем которого определен прилагаемой формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение раскрывает сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Техническим результатом является повышение скорости и точности сканирования. Устройство включает в себя первый модуль трансивера миллиметрового диапазона; второй модуль трансивера миллиметрового диапазона; первое направляющее устройство рельсового типа; второе направляющее устройство рельсового типа; и приводное устройство, выполненное с возможностью приведения в действие первого/второго модуля трансивера миллиметрового диапазона вместе с первым/вторым направляющим устройством рельсового типа; при этом первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование и первое и второе сканирование могут выполняться с разной скоростью. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения, включающее в себя:
первый модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку первого модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи первого сигнала миллиметрового диапазона;
второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку второго модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи второго сигнала миллиметрового диапазона;
первое направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен первый модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью скольжения так, чтобы первый модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа для проведения первого сканирования исследуемого объекта;
второе направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен второй модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью скольжения так, чтобы второй модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа для проведения второго сканирования исследуемого объекта; и
первое приводное устройство, приводящее в движение первый модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа, и
второе приводное устройство, приводящее в движение второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа;
при этом первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование и первое сканирование и второе сканирование могут выполняться с разной скоростью.

2. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 1, отличающееся тем, что первое сканирование и второе сканирование могут выполняться в одном и том же направлении или в противоположных направлениях.

3. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 1, отличающееся тем, что первое сканирование осуществляется в направлении, идущем параллельно, перпендикулярно или под наклоном к направлению второго сканирования.

4. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 1, отличающееся тем, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона перемещаются по вертикали.

5. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 1, отличающееся тем, что первое сканирование и второе сканирование могут осуществляться синхронно или асинхронно.

6. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона соединен с первым направляющим устройством рельсового типа, а второй модуль трансивера миллиметрового диапазона соединен со вторым направляющим устройством рельсового типа.

7. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что первое направляющее устройство рельсового типа и/или второе направляющее устройство рельсового типа содержит одну рельсовую направляющую или множество рельсовых направляющих, идущих параллельно друг другу.

8. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что указанное устройство включает в себя:
устройство обработки данных, соединенное проводным или беспроводным способом с первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и/или со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона для приема данных сканирования от первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, а также для формирования голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн; и
устройство отображения информации, соединенное с устройством обработки данных для приема и отображения голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного от устройства обработки информации.

9. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 8, отличающееся тем, что устройство обработки данных выполнено с возможностью генерировать сигнал управления и передавать его на приводное устройство с тем, чтобы приводное устройство активировало движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона; или сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения дополнительно включает в себя отдельный контроллер для устройства обработки данных, выполненный с возможностью генерировать сигнал управления и передавать его на приводное устройство с тем, чтобы приводное устройство активировало движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона.

10. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что первый сигнал миллиметрового диапазона и второй сигнал миллиметрового диапазона могут характеризоваться разной частотой на протяжении, по меньшей мере, 50% всего времени сканирования объекта, подлежащего обследованию обоими первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

11. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что на протяжении всего времени сканирования объекта, подлежащего обследованию первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, момент времени, за который антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, не совпадает с моментом времени, за который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

12. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения, включающее в себя:
первый модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку первого модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи первого сигнала миллиметрового диапазона;
второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, содержащий антенную решетку второго модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи второго сигнала миллиметрового диапазона;
первое направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен первый модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью скольжения так, чтобы первый модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа для проведения первого сканирования исследуемого объекта;
второе направляющее устройство рельсового типа, с которым соединен второй модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью скольжения так, чтобы второй модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа для проведения второго сканирования исследуемого объекта; и
соединительное устройство, приводящее в движение первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя их перемещаться совместно друг с другом;
приводное устройство, приводящее в движение первый модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа, и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа за счет воздействия по меньшей мере на одно из: соединительное устройство, первый модуль трансивера миллиметрового диапазона или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона;
при этом первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование и первое сканирование и второе сканирование могут выполняться с разной скоростью.

13. Способ обследования человеческого тела или какого-либо предмета с использованием сканирующего устройства формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, в котором предусмотрены следующие этапы:
расположение человеческого тела или предмета в положении обследования и установка первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона в положение начала сканирования;
активация движения первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона с помощью первого приводного устройства и второго приводного устройства соответственно, в результате чего указанные модули перемещаются от точки начала сканирования до точки окончания сканирования в непрерывном или прерывистом режиме вдоль первого направляющего устройства рельсового типа и второго направляющего устройства рельсового типа, осуществляя сканирование человеческого тела или предмета;
передача выборочных данных, полученных первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона во время сканирования, на устройство обработки данных в процессе сканирования и/или по завершении сканирования; и
обработка данных, полученных с первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, устройством обработки данных для формирования голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн;
при этом первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование и имеют различную скорость сканирования.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что первый сигнал миллиметрового диапазона и второй сигнал миллиметрового диапазона могут характеризоваться разной частотой на протяжении, по меньшей мере, 50% всего времени сканирования человеческого тела или предмета обоими первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что на протяжении всего времени сканирования человеческого тела или предмета обоими первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона момент времени, за который антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, не совпадает с моментом времени, за который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что после построения голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн автоматически определяется, содержит ли человеческое тело или предмет какие-либо подозрительные объекты или нет, а также автоматически определяется локализация таких подозрительных объектов, после чего выдаются полученные результаты.