Сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн и способ обследования человеческого тела или предмета

Изобретение относится к обследованию человеческого тела. Техническим результатом является повышение точности распознавания при сканировании. Сканирующее устройство содержит: первый модуль трансивера миллиметрового диапазона; второй модуль трансивера миллиметрового диапазона; первое направляющее устройство рельсового типа; второе направляющее устройство рельсового типа, приводное устройство и ограничитель, при этом приводное устройство выполнено с возможностью непосредственной активации первого модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединяя между собой первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и первое направляющее устройство рельсового типа; и/или приводное устройство включает в себя второе приводное устройство, выполненное с возможностью непосредственной активации второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединяя между собой второй модуль трансивера миллиметрового диапазона и второе направляющее устройство рельсового типа. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

По настоящей заявке испрашивается приоритет в соответствии с заявкой на выдачу патента Китая №201310356954.1, 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 предмета с использованием такого устройства.

Уровень техники

Технология формирования изображения для обследования человеческого тела или 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. Помимо этого, при круговом сканировании может использоваться только вертикальная антенная решетка большой длины с множеством антенных блоков, что повышает стоимость такого устройства.

Кроме того, 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. При отключении питания устройства активного формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн с односторонним сканированием или возникновении какого-либо иного сбоя в работе указанного устройства, содержащийся в нем модуль трансивера миллиметрового диапазона может выпасть и повредиться. Для предотвращения повреждения указанного модуля в указанном устройстве должно должны быть предусмотрены такие приспособления, как противовесы, внутренние шкивные тормоза, блокировочные устройства и т.п., что значительно усложняет конструкцию всей системы и снижает ее надежность.

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 упрощенной структуры в миллиметровом диапазоне волн путем сканирования.

Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа обследования человеческого тела или 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, соединенное с первым модулем 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 обследуемого объекта;

второе направляющее устройство рельсового типа, соединенное со вторым модулем 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 обследуемого объекта;

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

ограничитель, выполненный с возможностью фиксации кинематического соотношения между первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона таким образом, чтобы указанные модули могли перемещаться только в противоположных друг другу направлениях.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения ограничитель может фиксировать взаимное пространственное расположение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона таким образом, чтобы первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могли перемещаться только с одинаковой скоростью.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения ограничитель может представлять собой жесткую соединительную ленту или ремень для соединения первого модуля трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первое приводное устройство может быть снабжено первым закрепленным шкивом, а второе приводное устройство - вторым закрепленным шкивом; при этом соединительная лента или ремень может соединять первый модуль трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона через первый закрепленный шкив и второй закрепленный шкив.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения приводное устройство может быть выполнено с возможностью активации перемещения первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона за счет приведения в действие ограничитель.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения приводное устройство может включать в себя первое приводное устройство, выполненное с возможностью непосредственной активации первого модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединяя между собой первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и первое направляющее устройство рельсового типа; и/или приводное устройство может включать в себя второе приводное устройство с возможностью непосредственной активации второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединяя между собой второй модуль трансивера миллиметрового диапазона и второе направляющее устройство рельсового типа.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения первое направляющее устройство рельсового типа и/или второе направляющее устройство рельсового типа могут располагаться параллельно друг другу.

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 первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться в вертикальной плоскости.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения 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 с устройства обработки информации.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство обработки данных может быть выполнено с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи 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 содержит отдельный контроллер для устройства обработки данных, выполненный с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи 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 обоими 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 обоими 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, в который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

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

фиксацию 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 по 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 во время сканирования, выполняемого первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, кинематическое соотношение между первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона фиксируется ограничителем таким образом, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться только в противоположных друг другу направлениях.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения во время сканирования, выполняемого первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, взаимное пространственное расположение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона фиксируется ограничителем таким образом, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться только с одинаковой скоростью.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения ограничитель может представлять собой жесткую соединительную ленту или ремень для соединения первого модуля трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения в процессе сканирования первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона можно привести в действие напрямую или с помощью активации ограничителя.

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 обоими 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 какого-либо предмета обоими 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, в который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

Согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения после формирования голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн осуществляется автоматическое определение того, содержит ли человеческое тело или предмет какие-либо подозрительные объекты, а также локализация подозрительных объектов, и вывод полученных результатов.

На основе, по меньшей мере, одного из вышеуказанных аспектов настоящего изобретения соединение двух модулей трансиверов миллиметрового диапазона может быть обеспечено с помощью ограничителя. Это может увеличить скорость сканирования, улучшить точность сканирования, упростить операции сканирования и повысить надежность 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;

На Фиг. 2 схематически отображено функционирование сканирующего устройства формирования трехмерного голографического изображения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения по обследованию человеческого тела; и

На Фиг. 3 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 со ссылками на фигуры прилагаемых чертежей; при этом ссылочные позиции в описании полностью совпадают со ссылочными позициями 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, приводные устройства 105a, 105b, 105c и 105d, а также ограничитель 106. 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 скольжения так, чтобы первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль первого направляющего устройства 103 рельсового типа для проведения первого сканирования обследуемого объекта. Подобным образом, 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 104 устройством рельсового типа с возможностью скольжения так, чтобы второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль второго направляющего устройства 104 рельсового типа для проведения второго сканирования обследуемого объекта.

Таким образом, сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн согласно настоящему изобретению может просканировать обследуемый объект одновременно по двум направлениям, например, одновременно просканировать обследуемый объект (такой как человеческое тело или предмет) спереди и сзади. Это может значительно улучшить эффективность обследование; например, когда обследуемый объект 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. 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 в определенном направлении 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, 105b, 105c и 105d 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 представлены различные приводные устройства, в том числе первое приводное устройство 105a для непосредственной активации первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона; второе приводное устройство 105b для непосредственной активации второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона; а также приводные устройства 105c и 105d для активации первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона путем активации ограничителя 106 (в варианте, представленном на Фиг. 1, он представляет собой ленту или ремень). Однако наличие всех четырех приводных устройств 105a, 105b, 105c и 105d не обязательно; например, сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может включать в себя только одно или несколько приводных устройств из числа указанных. В случае если предусмотрено более одного приводного устройства, такие приводные устройства могут срабатывать индивидуально или совместно при условии, что они активируют действия первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона по выполнению операций сканирования. Если предусмотрено указанное выше первое приводное устройство 105a и/или второе приводное устройство 105b, то первое приводное устройство 105 а соединяет между собой первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и первое направляюще устройство 103 рельсового типа, а/или второе приводное устройство 105b соединяет между собой второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона и второе направляюще устройство 104 рельсового типа.

Ограничитель 106 выполнен с возможностью фиксации кинематического соотношения между первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона таким образом, чтобы первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могли или вынуждены были перемещаться только в противоположных друг другу направлениях. Ограничитель 106 может обеспечить совместное перемещение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона без какого-либо дополнительного точного регулирования, что упрощает всю систему. Кроме того, ограничение, вынуждающее первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона перемещаться только в противоположных друг другу направлениях, может заставить их располагаться в шахматном порядке, и не встречаться друг с другом лицевыми сторонами на протяжении почти всего времени сканирования. Таким образом, взаимное мешающее воздействие первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона может быть уменьшено в сравнении с конфигурацией, в которой предусмотрено перемещение указанных модулей в одном и том же направлении.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения ограничитель 106 может также фиксировать взаимное пространственное расположение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона таким образом, чтобы первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могли перемещаться только с одинаковой скоростью. Ограничитель 106 может представлять собой, например, жесткую соединительную ленту или ремень для соединения первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, как это показано на Фиг. 1. Термин «жесткая» применительно к соединительной ленте или ремню означает, что такая соединительная лента (или ремень) является практически неупругой; или характеризуется изменением длины, которым можно пренебречь при натяжении указанной ленты или ремня с расчетным усилием. При натяжении жесткой соединительной ленты или ремня в результате приложения натягивающего усилия длина соединительной ленты или ремня между первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона будет иметь фиксированное значение. Таким образом, если один из модулей - первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона или второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона - перемещается в одном направлении (например, вверх), то второй модуль должен перемещаться в противоположном направлении; при этом скорость перемещения указанных модулей будет одинаковой.

Для более удобного размещения жесткой соединительной ленты или ремня может быть использован, к примеру, закрепленный шкив. Например, первое направляющее устройство 103 рельсового типа может быть снабжено первым закрепленным шкивом 103a, а второе направляющее устройство 104 рельсового типа может быть снабжено вторым закрепленным шкивом 104a. Соединительная лента или ремень может соединять первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона через первый закрепленный шкив 103 а и второй закрепленный шкив 104a.

Хотя в варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на Фиг. 1, в качестве ограничителя 106 используется жесткая соединительная лента или ремень, такая конструкция не является единственно возможной, что очевидно любому специалисту в данной области техники. Могут быть использованы ограничители и иных типов, например, ограничитель 106 может быть представлен в виде механической конструкции возвратно-поступательного действия, похожей на качели-весы; или же он может быть реализован в виде пневматического, гидравлического, магнитного или электростатического протягивающего устройства или иного механизма, используемого в данной области техники.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения первое направляющее устройство 103 рельсового типа расположено параллельно второму направляющему устройству 104 рельсового типа. Однако это не обязательно; например, для удобства компоновки они могут быть расположены 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 вариантов осуществления настоящего изобретения первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться в вертикальной плоскости. Во многих случаях, из-за воздействия силы тяжести, первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могут быть уравновешены по весу, благодаря чему обеспечивается более устойчивое положение указанных модулей при перемещении. В частности, в случае использования указанными модулями соединительной ленты или ремня в качестве ограничителя 106 это может предотвратить повреждение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона из-за неожиданного падения вследствие внезапного отказа системы.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения сканирующее устройство 100 для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн может включать в себя устройство 107 обработки данных. Устройство 107 обработки данных соединено проводным способом (например, по проводам 108) или беспроводным способом с первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона с целью получения данных сканирования от 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 включать в себя еще и устройство 109 отображения информации. Устройство 109 отображения информации соединено с устройством 107 обработки данных для отображения голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного с указанного устройства 107 обработки данных.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения устройство 107 обработки данных может быть выполнено с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи его на приводные устройства 105a, 105b, 105c и 105d 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 варианте осуществления изобретения 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 генерирования управляющего сигнала и передачи его на приводные устройства 105a, 105b, 105c и 105d с тем, чтобы приводные устройства 105a, 105b, 105c и 105d активировали сканирующее движение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона.

Для уменьшения возмущающего воздействия 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 обследуемого объекта обоими первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона 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 варианте осуществления настоящего изобретения на протяжении всего времени сканирования обследуемого объекта обоими первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, момент времени, в который антенная решетка первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, может не совпадать с моментом времени, в 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.

На Фиг. 2 схематически показано описанное сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн в процессе сканирования обследуемого объекта. Обследуемый объект 200 (человеческое тело, представленное на Фиг. 2) расположено 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 200, соответственно, спереди и сзади, для получения данных и их передачи на устройство 107 обработки данных с целью формирования изображений в миллиметровом диапазоне волн.

В настоящем изобретении предложен также способ обследования человеческого тела или предмета с использованием сканирующего устройства формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, представленный на Фиг. 3. Этот способ предусматривает:

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

стадию 302 активации движения первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона с помощью приводных устройств 105a, 105b, 105c и 105d, 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;

стадию 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

стадию 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 указанной выше стадии 302 во время сканирования, выполняемого первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, кинематическое соотношение между ними фиксируется ограничителем 106 таким образом, чтобы первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могли перемещаться только в противоположных друг другу направлениях.

Как было сказано выше, во время сканирования, выполняемого первым модулем 101 трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона, взаимное пространственное расположение первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона может фиксироваться ограничителем 106 таким образом, чтобы первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могли перемещаться только с одинаковой скоростью. Как, например, описано выше, ограничитель 106 может представлять собой жесткую соединительную ленту или ремень для соединения первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем 102 трансивера миллиметрового диапазона. На стадии 302 первый модуль 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль 102 трансивера миллиметрового диапазона могут быть приведены в движение путем приведения первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона в движение напрямую или путем активации ограничителя 106.

С целью уменьшения возмущающего воздействия друг на друга сигналов первого модуля 101 трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля 102 трансивера миллиметрового диапазона на стадии 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.

Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения указанный способ может не обязательно дополнительно предусматривать стадию 305: после формирования голографического изображения человеческого тела или предмета в миллиметровом диапазоне волн автоматическое определение, содержит ли человеческое тело или предмет какие-либо подозрительные объекты, а также локализация подозрительных объектов, и вывод полученных результатов. На стадии 305 подозрительные объекты могут быть быстро обнаружены 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.

1. Сканирующее устройство формирования трехмерного топографического изображения, отличающееся тем, что оно включает в себя:
первый модуль трансивера миллиметрового диапазона с антенной решеткой первого модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи первого сигнала миллиметрового диапазона;
второй модуль трансивера миллиметрового диапазона с антенной решеткой второго модуля трансивера миллиметрового диапазона для приема и передачи второго сигнала миллиметрового диапазона;
первое направляющее устройство рельсового типа, соединенное с первым модулем трансивера миллиметрового диапазона с возможностью относительного 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, соединенное со вторым модулем модуль трансивера миллиметрового диапазона с возможностью относительного скольжения так, чтобы второй модуль трансивера миллиметрового диапазона мог перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа для проведения второго сканирования исследуемого объекта;
приводное устройство, выполненное с возможностью приведения в движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль первого направляющего устройства рельсового типа, и/или выполненное с возможностью приведения в движение второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, заставляя его перемещаться вдоль второго направляющего устройства рельсового типа; и
ограничитель, выполненный с возможностью фиксации кинематического соотношения между первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона таким образом, чтобы указанные модули могли перемещаться только в противоположных друг другу направлениях,
при этом приводное устройство включает в себя первое приводное устройство, выполненное с возможностью непосредственной активации первого модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединяя между собой первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и первое направляющее устройство рельсового типа; и/или приводное устройство включает в себя второе приводное устройство, выполненное с возможностью непосредственной активации второго модуля трансивера миллиметрового диапазона, соединяя между собой второй модуль трансивера миллиметрового диапазона и второе направляющее устройство рельсового типа.

2. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 1, отличающееся тем, что ограничитель фиксирует взаимное пространственное расположение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона таким образом, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться только с одинаковой скоростью.

3. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 2, отличающееся тем, что ограничитель представляет собой жесткую соединительную ленту или ремень для соединения между собой первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона.

4. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 3, отличающееся тем, что первое направляющее устройство снабжено первым закрепленным шкивом, а второе направляющее устройство - вторым закрепленным шкивом; при этом соединительная лента или ремень соединяет первый модуль трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона через первый закрепленный шкив и второй закрепленный шкив.

5. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что первое направляющее устройство рельсового типа и второе направляющее устройство рельсового типа расположены параллельно друг другу.

6. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что первое направляющее устройство рельсового типа и/или второе направляющее устройство рельсового типа содержат/содержит одну рельсовую направляющую или множество рельсовых направляющих, идущих параллельно друг другу.

7. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона перемещаются в вертикальной плоскости.

8. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что указанное устройство включает в себя:
устройство обработки данных, соединенное проводами 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, связанное с устройством обработки данных для приема и отображения голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, полученного с устройства обработки информации.

9. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по п. 8, отличающееся тем, что устройство обработки выполнено с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи его на приводное устройство с тем, чтобы приводное устройство активировало движение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и/или второго модуля трансивера миллиметрового диапазона; или же сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения включает в себя еще и отдельный контроллер для устройства обработки данных, выполненный с возможностью генерирования управляющего сигнала и передачи 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. 1-4, 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, как первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, так и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

11. Сканирующее устройство формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что на протяжении всего времени сканирования объекта, подлежащего обследованию, как первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, так и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, момент времени, в который антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, не совпадает с моментом времени, в который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

12. Способ обследования человеческого тела или какого-либо предмета с использованием сканирующего устройства формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн, отличающийся тем, что в нем предусмотрены следующие стадии:
фиксация 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 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;
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 во время сканирования, выполняемого первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, кинематическое соотношение между первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона фиксируется ограничителем таким образом, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться только в противоположных друг другу направлениях, и
при этом во время сканирования первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и/или второй модуль трансивера миллиметрового диапазона приводятся в действие напрямую.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что во время сканирования, выполняемого первым модулем трансивера миллиметрового диапазона и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, взаимное пространственное расположение первого модуля трансивера миллиметрового диапазона и второго модуля трансивера миллиметрового диапазона фиксируется ограничителем таким образом, что первый модуль трансивера миллиметрового диапазона и второй модуль трансивера миллиметрового диапазона могут перемещаться только с одинаковой скоростью.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что ограничитель представляет собой жесткую соединительную ленту или ремень для соединения первого модуля трансивера миллиметрового диапазона со вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

15. Способ по любому из пп. 12-14, 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, как первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, так и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона.

16. Способ по любому из пп. 12-14, отличающийся тем, что на протяжении всего времени сканирования человеческого тела или предмета, как первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, так и вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, момент времени, в который антенная решетка первого трансивера миллиметрового диапазона передает миллиметровые волны, не совпадает с моментом времени, в который миллиметровые волны передает антенная решетка второго трансивера миллиметрового диапазона.

17. Способ по любому из пп. 12-14, 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.