[发明专利]干涉测量扫描系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于利用电磁波对对象进行扫描的干涉测量扫描系统和方法，具体地，在1GHz到10THz的范围内，优选地，在30GHz到300GHz之间（例如，毫米波或者子毫米波）。具体地，该系统和方法能够额外地提供对象图像（例如，3D图像）。本发明进一步涉及一种计算机程序和一种用于实施该方法的计算机可读的非易失性介质。

背景技术

例如，根据本发明的扫描系统可以是入口安全扫描仪。该入口安全扫描仪广泛应用于在公共场所，例如，机场，以检测诸如人等对象是否隐藏有任何可疑物品。具体地，现在，由于安全威胁的量的增加，该入口扫描仪在诸如机场等公共场所的应用已成为必要。例如，通过使用频率调制连续波（FMCW）技术对深度（depth）进行解析或者通过采用反射器天线阵将电磁波聚焦在空间内不同的点上，该入口安全扫描仪能够生成对象（人）的图像。这两种技术在提取对象（3D）图像时均受限制。

例如，对于FMCW技术，需要非常高的带宽来实现精密的深度分辨率。FMCW系统的标准深度准确度△R定义如下：

ΔR=c2×BW]]>

其中，c是光的速度，BW是FMCW传输信号或者波形的带宽。正例如，为实现1cm深度的准确度或者分辨率，需要15GHz的带宽。该较大的带宽实现较低频率（例如，35GHz）具有挑战性，并且更高频率的使用（例如，大于等于140GHz）使得扫描系统或者入口安全扫描仪非常昂贵。

例如，对于使用诸如US6,965,340B1所公开的反射器天线阵技术，需要通过将波束聚焦在空间内的多个精细三维像素（fine voxel）上来执行非常精细的电子扫描。通常，这非常浪费时间并且导致捕获时间较长，从而导致低帧率的图像。

US7,583,221B2公开了一种包括至少一个发射和接收系统的设备，该设备沿着所述测试对象的周边利用毫米波相继示出测试对象并且接收散射波。该设备进一步包括从接收波生成测试对象图像的分析系统。每个发射和接收系统的发射天线和接收天线被定向成使得发射天线的查看方向和接收天线的接收方向以15°至70°的角倾斜于测试对象的长轴。分析系统使用脉冲雷达或者FMCW雷达概念对散射在测试对象的长轴方向上的辐射进行分析，并且SAR概念用于对垂直于长轴的分析。发射和接收系统能够具有带有用于散射场的偏置天线的额外接收设备，以对散射场信息进行干涉测量分析。在US7,583,221B2所示的实施例中，发射和接收系统绕固定测试对象进行旋转，从而其沿着其周边具有毫米波相继示出。另一提议替代方案能够包括将天线阵中单个的发射和接收天线布置在测试对象的整个周边。

该系统的问题是由于绕对象旋转。扫描较慢（扫描时间长）。该系统的一个问题还可以是其硬件复杂并且由此变得昂贵。该系统的问题还可能是由于接收器没有获得任何信号的高概率性，所以图像中具有黑点（丢失数据）的概率性高。该系统的其他问题可能是有关对不同深度层的隐藏对象进行检测的事实，其不能对多层深度层的对象进行分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有低复杂性（由此更具有成本效益）和/或更快或者更短扫描时间的扫描系统和方法。本发明的另一目的是提供一种计算机程序和用于实施该方法的计算机可读易失性介质。