專利名稱：:多傳感器監(jiān)視入口的制作方法
背景技術：
：毫米波信號用于雷達和電信。它們還能夠用于通過把毫米波信號對準主體(subject)和檢測反射的信號來產生該主體的圖像。這樣的成像系統(tǒng)的實例描述在美國專利號5455590、5557283、5859609、6507309與6703964以及2003年6月26日提交的美國專利申請公開號2004/0263379、2003年10月30日提交的美國專利申請公開號2004/0090359與2003年10月30日提交的美國專利申請公開號2004/0140924中，這些專利文獻引用在此作為參考。上述的成像系統(tǒng)提供主體的相對詳細的圖像，其中主體包括人體和人所攜帶的任何物體，無論這些物體是否被隱藏。操作員可以觀看主體的圖像，并且在視覺上標識人所攜帶的物體。其它的檢測裝置也可以用來獲得有關主體的其它信息。例如，該主體可以通過金屬檢測器，以確定該主體是否具有可檢測的金屬物體。當監(jiān)視系統(tǒng)是登上公共交通車輛或進入公共設施或受保護設施的處理的一部分時，可能實現相當大的延遲。還有，監(jiān)視的有效性取決于操作員的準確性和注意力。
發(fā)明內容監(jiān)視系統(tǒng)可以包括第一傳感器設備，其被配置成朝向主體位置中的主體發(fā)射毫米波電磁輻射和從該主體接收毫米波電磁輻射。主體可以包括人和由該人所攜帶的任何物體。這樣的系統(tǒng)還可以包括控制器，該控制器被配置成操作傳感器設備，并從接收的輻射中產生代表該主體的圖像的圖像數據。一些監(jiān)視系統(tǒng)還包括有關可與人可能攜帶的物體有關的主體的主體信息的源。控制器則適于產生涉及所產生的圖像信號和主體信息的有關信息。在一些監(jiān)視系統(tǒng)中，主體信息的源是第二傳感器設備，其適于檢測主體位置上的人可能攜帶的物體的給定特征。在這種系統(tǒng)中的控制器因而適于產生有關人是否正攜帶具有給定特征的物體的有關信息。第二傳感器設備也許適于檢測各種主體信息中的一個或多個。圖1是描述具有成像源和補充主體信息源的一般監(jiān)視系統(tǒng)的方框圖。圖2是圖示圖1的監(jiān)視系統(tǒng)的操作方法的實例的總流程圖。圖3是圖示可用于圖1的監(jiān)視系統(tǒng)中的主體信息組合體(assembly)的各種可能配置的示例圖，并且具有相對主體移動的多達三個的傳感器。圖4是圖示具有兩個傳感器設備的圖3的主體信息組合體的實例的方框圖。圖5是顯示根據圖1的監(jiān)視的實例并且包括圖4的主體信息組合體的總圖。圖6是圖3的主體信息組合體的另一實例的側視圖。圖7是圖3的主體信息組合體的再一實例的頂視圖。圖8是利用具有被人體模型上的衣服隱藏的物體的人體模型的毫米波成像系統(tǒng)生成的圖像。圖9是顯示物體的圖8的圖像的一部分的放大視圖。圖10是用于物體檢測的內核(kernel)的值的圖解說明。圖11A和圖11B圖示內核應用于圖像的一系列步驟。圖12是通過把圖10的內核應用于圖8的圖像以標識圖像的可疑區(qū)域而產生的圖像。圖13是通過把閾值應用于圖12的圖像而產生的圖像。圖14是通過擴大圖13的圖像的加亮區(qū)域并除去小區(qū)域而產生的圖像。圖15是通過把邊界長方形應用于圖16的圖像的加亮區(qū)域而產生的圖像。圖16是擴大圖17的圖像的加亮區(qū)域而產生的圖像。圖17是與圖16的加亮區(qū)域的輪廓(線)相重疊的圖8的原始圖像的拷貝，其中加亮區(qū)域對應于原始圖像中的可疑區(qū)域。圖18是具有成像設備與分區(qū)(zonal)金屬檢測器、標識主體的不同可疑區(qū)域和其中檢測到金屬的主體的分區(qū)的監(jiān)視系統(tǒng)的示例性顯示。圖19是類似于圖18的顯示，其中主體圖像被修剪，并且主圖像被放大，以顯示檢測到金屬的主體圖像的部分。具體實施方式圖1顯示了包括控制器21和主體信息組合體22的一般監(jiān)視系統(tǒng)20，其中主體信息組合體22包括多個主體相關信息源24。主體信息源可以包括一個或多個傳感器設備26，諸如成像設備28，并且根據配置，可以包括一個或多個補充主體信息源30。主體信息源提供有關主體位置34中的主體32的信息。主體32包括出現在用于成像的成像系統(tǒng)的詢問站中的全體，不論人、動物或無生命物體。例如，如果人36處于用于成像的詢問站中，則主體32包括該人以及在該人上支撐的任何物體38，諸如手表、鑰匙、珠寶、衣袋或者其它的刀子、硬幣、衣服附件、槍或可以被成像的任何其它物體。成像設備28的實例是適于朝向主體位置中的主體發(fā)射和從該主體接收毫米波電磁輻射的主動(active)成像設備。在某些實例中，毫米波輻射可以在100兆赫(MHz)至2兆兆赫(THz)頻率范圍內。通常，相應的波長范圍從幾厘米到幾微米。這樣的輻射可以位于固定頻率或者使用若干調制類型的頻率范圍或集合上，例如，調制類型為線性調頻脈沖、偽隨機跳頻、脈沖、頻率調制連續(xù)波(FMCW)或連續(xù)波(CW)。成像設備的一些實施例可以使用包括24-30GHz范圍中的頻率、FMCW調制的發(fā)射信號，并且具有的信號內容滿足FCC未經授權操作要求，而且位于任何限制的美國政府頻帶之外。脈沖長度的范圍可以是2-10微秒。天線射束寬度的范圍可以為用于寬射束實施的20-120度，或者用于窄射束寬度應用的30度，這取決于圖像形成信號處理器要求。各種系統(tǒng)極化都可以被使用。實例包括相同極化、交叉極化、橢圓極化、右圓極化和/或左圓極化。某些自然和人造纖維對于這樣的頻率和波長的輻射可以是透明的或者半透明的，允許位于這樣的材料下面的表面的檢測和/或成像。當詢問的主體是著衣的個體時，可以利用系統(tǒng)20獲得有關被衣服覆蓋的人體部分以及那些未被衣服覆蓋的部分的圖像信息。此外，對于金屬和非金屬物體成分，諸如用于武器和違禁(走私)品的那些成分，利用系統(tǒng)20可以提供有關著衣的人員所攜帶的物體的圖像信息，而不論這些物體如何在該人上被支撐。控制器21可以適于操作傳感器設備26。在所示的其中傳感器設備是成像設備28的實例中，控制器適于從接收的輻射中產生代表主體的圖像的圖像數據。補充主體信息源30提供有關與人36可能攜帶的物體38相關的主體32的信息。源可以是不同于成像設備28的類型的源?？刂破鲃t適于產生涉及所產生的圖像信號和主體信息的相關信息。在一些監(jiān)視系統(tǒng)20中，主體信息的補充源30是第二傳感器設備26，其適于檢測主體位置中的人可能攜帶的物體的給定特征。這種系統(tǒng)20中的控制器21因此適于產生有關人是否正在攜帶具有給定特征的物體的相關信息。第二傳感器設備可適于檢測各種主體信息中的一個或多個。傳感器設備可以順序地或同時與其它傳感器設備一起運行。例如，第二傳感器設備可以檢測一個或多個物質，諸如金屬、爆炸物或其它化學物質；標識人36的特性，諸如視網膜圖像、面部圖像、指紋、人體的全部或一部分的容積或局部解剖表示、其它的生物統(tǒng)計學特性、標識或分類標志或標記，諸如代表人屬于某個組諸如安全或警察機關的標志或RFID圖案。痕量(微量)元素檢測可以基于離子質量光譜測定法、四極矩共振、傅立葉變換紅外光譜學、蒸汽檢測、化學生物檢測、激光測量、熒光(色譜圖)、DNA分析和MEMS。任意地，補充源30可以包括存儲在存儲器中的上下文數據。上下文數據涉及人或人所攜帶的可能物體，諸如涉及以前有關特定人檢測或輸入的信息的歷史數據，該人也許必須攜帶特定類型物體諸如槍支或其它安全或法律實施裝置的任何許可(clearance)，或者認為有助于監(jiān)視系統(tǒng)20的操作員檢測和評估由被監(jiān)視人攜帶的物體的重要性的其它數據?？刂破?1可以包括處理器40，其形式為用于處理圖像數據的任何合適部件，諸如數字電路、模擬電路或者兩者。處理器40可以是可編程的，諸如計算機或者微處理器、專用硬連線狀態(tài)機、邏輯單元或者這些的組合。對于多處理器形式，可以視需要利用分布式、流水線式和/或并行處理。處理器40可以包括存儲器42。存儲器42可以是固態(tài)存儲器、電磁存儲器、光存儲器或者其組合，并且它可以是易失性和/或非易失性的。此外，它可以是專用的，諸如駐留硬盤驅動器、隨機存取存儲器(RAM)或可移動(拆卸)式存儲器，諸如可移動式存儲裝置(R.M.D.)。目前典型的可移動存儲裝置包括軟盤、盒式磁帶、光盤(CD-ROM或者DVD)或者其它適當類型。存儲器42還可以是經由另一處理器和/或網絡利用有線或者無線通信鏈路耦合到該處理器的遠程存儲器?？刂破?1可以耦合到適于接收數據和發(fā)射輸出數據的合適的輸入和/或輸出裝置44，諸如至另一系統(tǒng)或其它遠程輸出裝置的通信鏈路。示例性輸入裝置可以包括鍵盤、鼠標或其它光標控制裝置、語音識別輸入系統(tǒng)或者其它適當裝置或系統(tǒng)。輸出裝置可以包括可視或音頻報警器、打印機、通信鏈路或者顯示器，諸如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、有機發(fā)光二極管(OLED)或其它合適的顯示器類型。合適的通信鏈路可以包括局域網(LAN)、城域網(MAN)或者廣域網(WAN)，不論是專用的還是公用的。圖2中顯示了總流程圖50，其圖示了監(jiān)視系統(tǒng)20的示例性操作。示出了兩個數據捕獲階段。在其中一個或多個主體信息源24是成像設備28時，每個成像設備檢測圖像信息，并且產生檢測的信號。成像設備可以包括設備，其檢測涉及主體的分區(qū)或位置的信息，諸如主體表面或者特征，如同可以實現的，諸如使用適當形式的接收輻射，諸如聲波、光輻射、紅外輻射、毫米波輻射或者其它射頻輻射、兆兆赫輻射以及x射線輻射。在52獲得用于每個成像設備的圖像信號。然后，在54處理所獲得的圖像信號，以構造圖像數據。然后，在56標識圖像特征。如下面進一步解釋的那樣，從圖像數據導出的圖像特征可以是一個或多個物體38相對于人36的形狀、配置、安排或位置。當一個或多個主體信息源24是非成像源58時，在60獲得來自非成像源的數據。非成像源可以是檢測主體的總特征的傳感器，諸如全面檢測物質、項諸如標識人36的特征或者存儲在與主體有關的存儲器中的上下文數據。隨后在56標識圖像特征。物質存在的檢測或者人的標識或人的特征、類別或歸類以及其它合適的指示符或信息被認為是主體的特征。來自各種主體信息源24的圖像特征隨后在62被彼此相關。例如，來自成像設備的人的一側上物體的標識可以與人的中間區(qū)域中金屬的檢測、標識人的標記以及以前在存儲器中存儲的指示該人是保安人員并且具有高安全性許可的上下文數據相關。隨后，可以在64根據特征的組合分類這些相關的特征。特征的分類是用于確定檢測的特征是可疑物體還是虛假報警的似然性的邏輯處理。例如，在與物體相同的區(qū)域中檢測到金屬，這指示存在物體是金屬的高似然性。此外，假設該人被標識為保安人員，則物體非常有可能是槍支。此外，該人還可以被授權在作為其職責部分的這個位置中攜帶槍支。因而，該物體被給予是可疑物體的高加權，但是給予安全風險的低加重，這是由于該人為保安人員的狀態(tài)。處理器可以使用相關數據庫來相關聯與被監(jiān)視的物體有關的各種可能的特征。作為一般實例，以下真值表表示如何可以相關聯兩個或三個特征(被標識為特征A、B和C)。根據所確定的關系，屬性、加權或值VX可以被分配給每個組合。在該實例中，參考值，其中項預定為包括屬性、加權或其它的有關指示符。這些值對于不同的關系可以是不同的或者相同的，這取決于應用。<tablesid="tabl0001"num="0001"></tables>A(B)＝A具有條件B示例如果A圖像異常未檢測到異常B檢測到金屬未檢測到金屬C檢測到爆炸物未檢測到爆炸物對應特征的任何集合都可以被分配給相應的相關指示符，諸如加權、值或者屬性。例如，在可視圖像和基于毫米波的圖像中被標識的物體可以具有低值，因為該物體是可視的。另一方面，在不可視的基于毫米波的圖像上被標識的物體可以被分配高值。紅外傳感器也可以用來確認被隱藏物體的存在，并且可以使用基于毫米波成像來標識未在主體上檢測到的隱藏物體。主體的區(qū)域因而可以被分配高值，即使未檢測到圖像物體。例如，捆綁在人體上的一顆塑料炸藥也許呈現為比人體的其它部分“更冷”。此外，炸藥和金屬監(jiān)測器的組合可以用來把成像的主體標識為有可能是具有金屬件的塑料炸彈。這樣的物體則可以被給予非常高的值。物體的(或主體區(qū)域的)值因而可以基于物體(或主體)包括的物質，諸如金屬、塑料、電介質、陶瓷、薄絹(紗)、織物、紙張、石頭、植物。物體的結構如維數、形狀和邊緣特征還可以是分配值的基礎。物體的化學構成成分(包括藥品、爆炸物例如PTEN、TNT、塑料、C-4和數據表)也可以是分配值的基礎。一旦圖像特征被分類，則在66生成關于圖像特征組合的結論。A(B∧C)檢測到的異常是金屬并且是爆炸物。檢測到的異常是金屬，但不是爆炸物。檢測到的異常不是金屬，而是爆炸物。檢測到的異常不是金屬，也不是爆炸物。未檢測到的異常是金屬并且是爆炸物。未檢測到的異常是金屬，但不是爆炸物。未檢測到的異常不是金屬，而是爆炸物。未檢測到的異常不是金屬，也不是爆炸物。然后，可以在適當的時候，例如經由顯示、報告或報警條件，在68輸出各種結論。存在可以配置主體信息組合體的各種方法。其中傳感器設備相對于主體位置和相對于不同的傳感器設備進行安裝的監(jiān)視系統(tǒng)可以提供不同的移動或非移動配置。例如，給定傳感器設備可以適于相對于主體位置移動，但是相對于一個或多個其它傳感器設備不移動。圖3圖示了用于主體信息組合體22的各種可能的配置，其中主體信息組合體22包括相對于主體位置34中的主體32安裝的三個傳感器設備26。任意地，傳感器設備可以被安裝成利用移動設備80(還被稱為移動機構)相對于主體位置移動和相對于彼此運動。移動設備是提供傳感器設備相對于主體位置或相對于另一傳感器設備或另一移動設備的機械運動的任何合適的裝置?？赡艿囊苿釉O備的實例包括在沿著齒條引導的小齒輪動作的電動機，或者沿著軌道移動傳感器設備的步進電機。如在此所使用的，相對于另一指定元件N移動指定元件M意味著與相對于元件M移動元件N相同的事情。例如，元件M可以被固定在框架上，并且通過相對于框架移動元件N，能夠使元件M現對于元件N移動。圖3中所示的兩個組件之間的箭頭代表相應關系。例如，直接在主體位置34與傳感器設備26之間的箭頭用來表示傳感器設備不相對于主體位置運動。另一方面，在主體位置與移動設備之間以及在移動設備與傳感器設備之間延伸的箭頭指示傳感器設備相對于主體位置運動。這可以通過以下方式實現例如，旋轉地板上的主體位置并保持傳感器設備相對于地板固定；保持主體位置相對于地板固定并且沿著地板移動傳感器設備；或者相對于地板獨立地移動主體位置和傳感器設備。存在多種可能的配置，其中的一部分在此圖中示出。例如，如果所有三個傳感器設備適于相對于主體位置移動，這可以利用一個、兩個或三個(或更多)移動設備來提供。如果使用兩個或三個移動設備，可以相對于一個或多個其它移動設備安裝第二和后續(xù)移動設備，因而有可能提供同時在多個方向移動的能力，這取決于如何操作相應的移動設備。圖4顯示了可以在監(jiān)視系統(tǒng)20中使用的主體信息組合體22的方框圖形式的可選配置。主體信息組合體22可以包括可以是地板或其它工作面的底座92，相對于該底座，直接安裝第一傳感器設備26。第一電動機或者其它移動設備80被安裝，用于提供底座與第二傳感器設備26之間的相對運動。然后，可以相對于第二移動設備80安裝限定主體位置34的主體平臺94，其中第二移動設備80又相對于底座92被安裝。圖5中顯示了如圖4所示配置的具有主體信息組合體22的監(jiān)視系統(tǒng)20的實例。圖5的系統(tǒng)20包括適于控制主體信息組合體22的控制器21，其中該信息組合體22被安裝在限定主體位置34的監(jiān)視站或入口(portal)100中。在該實例中，主體信息組合體22包括主動形式的第一傳感器設備26、適于詢問主體32的毫米波成像設備102，其中毫米波成像設備102通過利用100兆赫(MHz)至2兆兆赫(THz)頻率范圍中的電磁輻射照射主體32并且檢測反射的輻射來詢問主體32，如上所述。如圖5所示，主體32包括呈現的用于系統(tǒng)20詢問的個人36。個人36被顯示為穿著衣裳104，其中衣裳隱藏被顯示為武器形狀的物體38。主體32位于系統(tǒng)30的詢問站或入口100中。入口100可以被布置在期望檢測人上的物體諸如武器或違禁品的安全檢查點上。入口100可以包括連接到形式為電動機108的移動設備80的平臺106。平臺106可以安排成支持主體32。電動機108可以被安排成繞旋轉軸R選擇地旋轉，而主體32被定位在其上。對于所示的配置，軸R可以是垂直的，并且主體32可以位于相對于軸R和平臺106一般為中心的主體位置34中。成像設備102可以包括可以天線設備110，該天線設備包含主(要)多振子傳感陣列112。主體信息組合體22可以包括其上支持陣列112的框架114。陣列112可以延伸框架114的整個高度。電機108使平臺106和主體32圍繞軸R旋轉。結果，陣列112限定了圍繞軸R的一般圓形路徑。天線陣列可以相距半徑R約為0.5至2米。天線陣列112可以包括多個線性安排的振子116，僅僅示意地顯示了其中一些振子。每個振子116可以專用于輻射的發(fā)射或者接收，并且可以按兩個一般垂直列安排這些振子，其中一列專用于發(fā)射，而另一列專用于接收。振子的數量和間隔對應于所用的波長和希望的分辨率。200至約600個振子的范圍能夠跨越大約2米或者2.5米的垂直高度。主體信息組合體22包括第二傳感器設備118。隨意地，附加傳感器設備可以安裝到第二傳感器設備118，諸如第三傳感器設備120。第二傳感器設備可以通過諸如原動機122的移動機構進行安裝，用于沿框架114垂直移動。因而，在平臺106繞軸R旋轉時，傳感器設備118掃描與傳感器的垂直位置和主體的旋轉位置相對應的主體的區(qū)域或位置。用于入口100和天線設備110的各種其它配置也可以被使用。例如，可以使用二維發(fā)射和接收陣列，以及圍繞固定主體平臺移動的陣列，或者垂直移動和水平延伸的陣列。還有，天線設備的許多變化都是有可能的。天線設備可以包括一個或多個天線單元，并且每個天線單元可以包括一個或多個發(fā)射天線和一個或多個接收天線。天線單元可以包括多個天線，這多個天線可以接收輻射以響應單個天線的發(fā)射。天線可以是被配置為發(fā)射或者接收電磁輻射的任何適當類型的天線，諸如槽線式、接線式、端射式、波導式、偶極子式、半導體或者激光式類型。這些天線可以發(fā)射和接收。天線單元可以具有發(fā)射或接收相同的極化或不同的極化波形(如平面極化、橢圓極化或者圓形極化)的一個或多個單獨天線，并且可以具有窄的或者寬的角輻射波束方向圖，這取決于應用。波束寬度可以相對寬，即，對于使用全息技術的成像應用的30-120度，而0到-30度范圍中的窄波束寬度可以用于具有窄視野需求的應用。此外，單個天線可以通過沿著一維或二維路徑圍繞主體機械運動來掃描主體。天線單元的一維或二維陣列可以電掃描和機械掃描主體。成像系統(tǒng)可以包括一個或多個天線設備。天線設備可以利用適當天線罩材料進行保護，以避免環(huán)境影響，該天線罩材料可以是設備的一部分或者與設備分隔開，這取決于天線設備或者陣列所需要的機械運動。在2003年12月5日提交的在此引用以資參考的題為“Millimeter-WaveActiveImagingSystem”的待審美國專利申請?zhí)?0/728456中示出了其它陣列配置的示例。根據脈沖時長，天線設備48可以被配置成發(fā)射和接收從大約1千兆赫(GHz)到大約2THz范圍或者從大約100MHz到大約15GHz范圍中選出的電磁輻射。大約1GHz到大約300GHz的范圍也可以被使用，其中大約5GHz到大約110GHz的范圍對于成像是特別有用的。在某些天線設備中使用24GHz到30GHz的范圍。天線設備產生代表接收輻射的圖像信號68。第二和第三傳感器設備的各種配置也是可能的。例如，可以在固定位置沿著天線陣列112安裝多個傳感器設備118。每個傳感器設備118或120可以具有位于主體位置34一側上的傳感器單元121(諸如接收機)以及位于相對側或其它隔離位置上的補充單元(諸如發(fā)射機)，如利用傳感器單元123所代表的。控制器21可以控制主體信息組合體22的操作。控制器21可以包括包含轉換樹126的收發(fā)信機124，其中該轉換樹被配置成一次只利用一個發(fā)射振子116照射主體32，并且同時利用一個或多個振子116接收。收發(fā)信機124可以包括邏輯(電路)來指導發(fā)射和接收天線振子的每個組合的連續(xù)激活，以便在平臺106和主體旋轉時沿著垂直方向提供主體32的一部分的掃描。從天線設備110接收的圖像信號125可以被下移頻，并被變換為具有用于處理的適當格式的圖像信號127。在一種形式中，收發(fā)信機124可以是類似于美國專利號5859609中披露的雙靜態(tài)(收發(fā)分置)外差式調頻連續(xù)波(FM/CW)型收發(fā)信機。其它實例描述在美國專利號5557283和5455590中。在其它實施例中，具有重疊或者不重疊頻率范圍的不同收發(fā)信機和傳感元件結構的混合可以被利用，并且可以包括脈沖類型、單穩(wěn)態(tài)零差型、收發(fā)分置外差型和/或其它適當類型中的一個或多個。收發(fā)信機124可以向一個或多個處理器40提供圖像信號127。在合適時，處理器40可以包括用于處理圖像數據的任何合適部件。處理器40耦合到適當類型和數量的存儲器42。如上所述，存儲器42可以包括可移動式存儲裝置129以及其它類型的存儲裝置?？刂破?1可以耦合到所用的電動機108、原動機122或者其它移動機構，以便選擇地控制平臺106的旋轉或者傳感器設備26的運動?？刂破?1可以被安裝在監(jiān)視器和控制站128中，其中控制站128也包括一個或多個輸入/輸出裝置44，諸如操作員輸入裝置130和一個或多個顯示器或其它類型的輸出裝置132。圖6顯示了可用于已描述的監(jiān)視系統(tǒng)20中的主體信息組合體22的另一實施例的簡化側視圖。在該實施例中，主體信息組合體22具有包括左立柱(upright)142和右立柱144的底座140。第一信息源24是成像設備28形式的傳感器設備26，并且特別地諸如參照圖5描述的天線設備110。天線設備110包括陣列振子116，這些振子可以通過主(要)移動機構(未顯示)安裝到框架140上，用于垂直運動。第二傳感器設備26可以利用第二移動設備(未顯示)相對于中間框架146來安裝。反過來，中間框架146可以通過另一移動組合體(也未示出)相對于底座140來安裝。圖6所示的主體信息組合體22因而可以提供第一和第二傳感器設備26的獨立運動。隨意地，第二傳感器設備26’可以被安裝到中間框架146’上，用于與第一傳感器設備26一起運動以及相對于(沿著)天線設備110運動。圖7中顯示了用于入口100以及可用于監(jiān)視系統(tǒng)20中的主體信息組合體22的再一變化的簡化頂視圖。在該實例中，主體信息源24包括第一和第二傳感器設備26。第一傳感器設備26’包括上述的主動毫米波成像設備28’，具有形成為水平陣列112’的天線設備110’。陣列112’可以具有各種配置，并且被顯示為具有陣列振子116，這些陣列振子116圍繞主體位置34中的主體32在常規(guī)的弧形150中延伸。陣列112’被顯示為安裝在具有相對遠端114a和114b的框架114上。第二傳感器設備26”還包括分別安裝在框架末端114a和114b上的第一傳感器單元152和第二傳感器單元154。在單個傳感器單元足夠時，傳感器單元152和254可以是相同類型的傳感器或者不同類型的傳感器。如果傳感器設備26”是需要發(fā)送或發(fā)射單元以及空間分隔開的補充接收單元的類型(傳感器設備)，則兩個傳感器單元可以是所需的兩個部件。這樣的傳感器設備的實例包括金屬傳感器、某些成像系統(tǒng)和痕量(微量)化學監(jiān)測器。利用痕量化學監(jiān)測器，一個傳感器單元可以把空氣引導朝向主體，諸如通過風扇把空氣引導到主體，并由第二傳感器單元吸入(提取)該空氣，其中空氣被檢查，以查找痕量元素或感興趣的元素。通過利用成像陣列112垂直移動，第二傳感器設備26”在與成像陣列的位置相對應的水平上檢測主體信息。結果，對應于補充主體信息被檢測到的圖像的位置或區(qū)域中的圖像的特征可以與主體信息相關，以提供涉及主體的已檢測圖像的進一步信息。第二傳感器設備的其它配置也可以被實現。例如，傳感器單元可以被安裝在框架114固定部分上的固定位置中。此外，多個傳感器單元可以沿著框架114的固定部分垂直分布，并且被安裝在獨立于陣列112’的固定位置中，以提供分區(qū)主體信息。任意地，傳感器單元可以獨立于成像設備28’進行安裝，并且可以移動或不移動，如參照圖3所示的主體信息組合體22所描述的那樣。例如，傳感器單元可以是用于接收由所監(jiān)視的人操縱的卡、代幣或者其它項目的裝置，然后測試該項目以查找微量(痕量)元素。獲得微量元素的另一技術是把傳感器單元安裝在人在成像期間抓握的手柄中。該手柄的表面可以被擦拭或去除，并且為了痕量元素而被測試，或者可以通過手柄或圍繞手柄吸入空氣，用于測試。移動機構80適于垂直移動第一和第二傳感器設備26。因此，可以通過從頂部到底部或從底部到頂部垂直移動陣列，在一側上成像主體32。為了成像主體的兩側，則必須掃描主體的相對側。這可以以各種方式來實現，諸如使主體回轉。任意地，可以提供在所示陣列對面的第二陣列。此外，可以繞主體位置旋轉所示的陣列。下面的描述說明用于提供主體的模糊圖像的方法，以保護被監(jiān)視主體的隱私問題，以及自動標識被懷疑為包括由監(jiān)視人攜帶的物體的圖像的部分。這個描述主要根據顯示圖像、算法和計算機存儲器內的數據比特操作的符號表示來呈現。將程序或者算法實施為各種互連的不同軟件模塊或特征，這可能是優(yōu)選的。這不是必須的，因為軟件、固件和硬件可以按許多不同方式來配置，并且可以被聚集在具有不清楚邊界的單個處理器和程序中。算法通常被認為是導致理想結果的自給序列的步驟。這些步驟需要物理量的物理處理。通常(盡管不是必須的)這些物理量采用能夠被存儲、傳遞、組合、比較和其它處理的電和磁信號的形式。當被存儲時，它們可以被存儲在任何計算機可讀媒體中。常規(guī)地，這些信號可以被稱為數據、比特、值、元素、符號、字符、圖像、項、數字或類似物。這些和類似術語可以與適當物理量相關聯，并且是應用于這些物理量的方便標記。本公開內容還涉及用于執(zhí)行這些操作的設備，諸如已經描述的。這個設備可以為所需目的而專門構建，或者該設備可以包括選擇地利用存儲在計算機或者其它設備中的計算機程序激活或者重新配置的通用計算機。特別地，各種通用機器可以與根據這里的教導的程序一起使用，或者它可以被證明更便于構建更專用設備來執(zhí)行所需的方法步驟。用于各種各樣的這些機器的所需結構將從以下給出的描述中顯現。用于執(zhí)行所公開的操作的有用機器包括已經描述的通用數字計算機、微處理器或者其它類似裝置。所述的程序不需要駐留在單個存儲器或甚至單個機器中。程序的各個部分、模塊或者特征可以被駐留在單獨的存儲器中或者甚至駐留在單獨的機器中。單獨的機器可以直接或者經由網絡諸如局域網(LAN)或者全球網或廣域網(諸如目前被稱為互聯網的網絡)進行連接。類似地，諸用戶不需要相互搭配(并置)，而是每個用戶僅僅與裝有一部分程序的機器搭配。各種技術可以用于標識也許與正在被成像的人相關聯的物體。例如，一旦已經獲得主體的第一圖像，則由系統(tǒng)操作員可視地或者自動地檢測物體。當使用人工檢測時，主或第一圖像160(諸如圖8的圖像)可以在系統(tǒng)監(jiān)視器上顯示。操作員可以隨后標識被懷疑是物體的圖像的位置或區(qū)域。例如，圖9顯示了如利用可疑區(qū)域周圍的輪廓線164定義的圖8的一部分圖像的放大的第二圖像162。這樣的區(qū)域可以被定義，并且使用圖像放大算法產生放大的圖像。這樣的程序還可以提供圖像增強和增加分辨率，以產生所選的可疑區(qū)域中更加清楚的區(qū)域圖像。例如，程序可以增加用來成像可疑區(qū)域的像素或者像元的數量。圖像增強工具諸如(內)插值技術可以用來使圖像更為清晰。一旦包含不同于人的可能物體的可疑區(qū)域被標識，天線設備就可以用來提供可疑區(qū)域的更加詳細的圖像。例如，輔助天線陣列(未顯示)可以用于以比原始提供的更多的細節(jié)來重新成像可疑區(qū)域。隨意地，成像陣列可以用來重新成像可疑區(qū)域。通過增加主體的每個表面區(qū)域的點火(firing)，諸如通過降低主體相對于天線陣列的移動速率，或者增加天線陣列的掃描速率，能夠增加分辨率。也有可能使用陣列中的一部分天線振子產生第一低分辨率圖像，以及使用與主體的所選區(qū)域相對應的所有天線振子產生第二較高分辨率圖像。因此，可以產生圖像信號，無論它是與第一圖像相對應的圖像信號部分的再加工，還是與所選主體區(qū)域的重新掃描相對應的圖像信號的一部分，即產生具有比主圖像更高分辨率的輔助圖像。這個圖像隨后可以被顯示，以便操作員觀察，從而更好地確定是否存在物體，并且在存在的情況中，確定該物體的特性。圖像數據的特征還可以被自動分析，以確定是否可能存在可以包括物體的圖像區(qū)域。具有的特征對應于已知物體的圖像特征的主體圖像的區(qū)域(范圍)可以被標識。通過自動標識圖像的可疑區(qū)域，系統(tǒng)操作員的注意力可以被引導到這樣的區(qū)域，信息可以用來激活報警，并且信息可以用來啟動可疑區(qū)域的重新掃描，或者另外增加圖像的分辨率。已經發(fā)現，人所攜帶的物體可能在隱藏在該人上的物體附近具有“波狀結構”的外觀。圖8顯示了人體模型的圖像160的實例，其中人體模型具有放置在其身體上的人造物體。這個圖像可與人的圖像相匹敵。在此圖中，刀的圖像呈現在腹部上，以及槍的圖像出現在背部。圖9所示的第二圖像162是圖8所示的刀圖像的放大圖。被表征為具有交錯的高和低亮度級(顯現為亮和暗區(qū)域)的像素的圖像可以被懷疑為物體。這個不斷改變的亮度級圖案或者波狀結構圖案在物體上和/或物體周圍在圖像上是可看見的。通過利用波形檢測內核盤旋(convolve)圖像，可以檢測波形。示例性內核由以下5×5的值矩陣給出0.0278-0.11110.1667-0.11110.0278-0.11110.4444-0.66670.4444-0.11110.1667-0.66671.0000-0.66670.1667-0.11110.4444-0.66670.4444-0.11110.0278-0.11110.1667-0.11110.0278上述數字集的“波狀”特性被圖形地顯示在圖10中，其圖示了對應于像素位置的5行×5列柵格(grid)的相對幅度。內核的行和列中的值在較高值和較低值之間變化，或在這種情況中在負與正值之間變化，因此稱作“波狀的(wavy)”。上述的內核數字可以被認為是覆蓋像素的相應5×5正方形的小圖像窗口，該窗口在圖像(與其連續(xù)的相應部分相關)上移動。內核中的每個值被相應圖像亮度值(其右下方)相乘，并且運算的最終結果是25次乘法的結果之和。通常，被窗口覆蓋的像素的亮度的相對值越接近內核中的相對值，則結果和的幅度或絕對值就越高。圖11A和圖11B中顯示了這個操作(運算)的圖解，其中顯示了內核窗口的兩個連續(xù)位置。在這些圖中，圓圈170代表構成主體圖像172的像素的亮度級。正方形174代表內核的“窗口”，內核值利用三角形176代表。在正方形174的左側用虛線顯示的三角形176’僅僅代表在前一計算期間窗口174中包含的像素行。如上所述，每個內核值利用與窗口的給定位置中相關的像素的亮度級相乘。所得到的25個乘積被求和?？偤偷慕^對值被分配給參考像素R，這可以是考慮為合適的任何像素位置。在這個實例中，窗口中心的像素被認為是參考像素。這個總和向內核所代表的相對變化或結構提供與參考像素相關聯的25個像素的相關性的指示?？偤偷慕^對值越高，則相關性就越高。圖11B顯示了在窗口向右移位一個像素行的下一步期間窗口174的位置。這個處理連續(xù)，直至主體圖像172利用其包含用于圖像的每個像素或者選擇像素的上述操作的結果的值被盤旋成新“圖像”為止。在平滑和伸展以占據固定動態(tài)范圍之后，新圖像是圖12中所示的“波狀圖像”180，其中較亮區(qū)域指示局部存在波狀結構。換言之，圖12的圖像是呈現選擇的主體圖像特征的范圍(區(qū)域)的映射。在波狀圖像中看到，波形的最大和最明亮區(qū)域出現在刀和槍位于原始主體圖像中的位置。一旦從原始主體圖像產生波狀圖像，就可以通過對該圖像運行閾值分析來標識波狀圖像的最明亮區(qū)域。還可以消除小對比度區(qū)域或孔，以使所得到的圖像更加均勻。在該分析中，通過向至少具有所選亮度或波狀值(諸如最大值的80％)的波狀圖像的那些區(qū)域分配獨特亮度級(諸如對應于白色的亮度級)，產生如圖13所示的新圖像182。其它區(qū)域被分配給可辨識的值，諸如零或黑色級亮度。這個圖像隨后顯示其中對于所選圖像特征存在強相關性的那些區(qū)域。意圖是用圖表標識其中存在可疑主體的那些區(qū)域。這些區(qū)域隨后可以被顯示或者另外標識給系統(tǒng)操作員，以使他們可以進一步評估圖像或者主體。上述處理可能導致較小區(qū)域正在被標識為其不太可能與人上的物體相對應。因此通過擴大加亮斑點，并且然后刪除未預期為有意義的較小區(qū)域，可以清理該圖像。擴大是擴展加亮區(qū)域的一種處理。實現該處理的一種方式是使分析的另一“窗口”或內核越過該圖像。對于給定的參考像素，如果存在比預置閾值更多的白像素，則使整個窗口中的像素變白。示例性結果被顯示在圖14中的擴大圖像184。為了簡化可疑物體區(qū)域的成像，可以標識標明加亮區(qū)域界限的矩形。圖15圖示了通過這樣的處理產生的圖像186。這些矩形區(qū)域的大小大于在前加亮的區(qū)域。此外，某些區(qū)域可以包括一個以上的可疑區(qū)域。該圖像可以被再次擴大，以便進一步組合緊密間隔的區(qū)域。通過一種這樣的處理而產生的圖像188在圖16中示出。從圖中看出，在此情況下，圖16的圖像幾乎與圖15的圖像相同。用于擴大的不同標準可以產生不同的結果。這個圖像隨后被用作可疑區(qū)域的最終蒙片(mask)。為了便于標識主體圖像上的物體，從圖16的圖像導出的可疑區(qū)域的輪廓(線)可以被添加到原始圖像的顯示上，如圖17所示。該圖中所示的圖像190是圖8所示的原始圖像160的重現，具有利用圖像188定義的可疑區(qū)域的輪廓線。隨意地，如下面的圖18和圖19所示，可疑區(qū)域內的原始主體圖像的部分可以被疊加到修改的主體圖像(諸如圖12的圖像180)上，以保護主體人的隱私問題。如上所述，監(jiān)視系統(tǒng)20可以被配置成提供主體的圖像以及補充主體信息。補充主體信息的源可以采用傳感器諸如金屬檢測器的形式。如參照圖5-7所示的主體信息組合體22所說明的那樣，可以在主體的區(qū)域中檢測到金屬。這些區(qū)域可以是多個垂直分布區(qū)域，如可以利用圖7所示的傳感器設備26”所提供的。圖18圖示了監(jiān)視系統(tǒng)20的輸出裝置132的顯示200。顯示200可以是控制板202的計算機生成的顯示、顯示的主體圖像204和補充傳感器輸出顯示206。控制板202可以包括各種顯示和系統(tǒng)操作控制208，諸如控制鍵210?？梢蕴峁┲黧w圖像204的各種配置。在這個實例中，顯示了與主體周圍的45度增量的主體視圖相對應的圖像的8個幀212。每個幀包含主體圖像214，在該實例中，該主體圖像是主體的隱私圖像216，諸如通過參考圖8-17描述的處理所提供的。詳細主體圖像的可疑區(qū)域218諸如上述的利用物體標識算法標識的區(qū)域被疊加到隱私圖像上。8幀中選擇的一個幀被放大并且被顯示為主圖像220。放大的幀包括可疑區(qū)域的放大，以便操作員更容易看到它們。補充顯示206可視地關聯第二傳感器設備26的操作的結果。在該實例中，第二傳感器設備可以是金屬檢測器，其確定人的身體上不同垂直區(qū)域中金屬的存在。顯示元素222與圖像220的每個檢測區(qū)域對準。當在主體的相應區(qū)域中檢測到金屬時，該情況下的顯示元素具有利用暗指示或者與眾不同的彩色表示的正狀態(tài)。當對于特定區(qū)域沒有檢測到金屬時，顯示元素具有利用亮指示或與眾不同的彩色表示的負狀態(tài)。其它的符號、標記或表示法也可以用來指示相對于主體圖像的第二傳感器設備的結果。可以看到，對于圖18所示的已選主圖像220，可疑區(qū)域218存在于骨盆、下軀干和頭部區(qū)域中。頂部和第三向下金屬顯示元素222被顯示為處于正狀態(tài)，而其它的處于負狀態(tài)，指示這兩個區(qū)域的每個中被標識的物體的一個或多個由金屬制造。根據該結果，被監(jiān)視人可以被觀看或逮捕，以防進入相關設施，或者采取在此情況下認為適當的任何其它行動。當在主體的特定位置中存在已檢測信息的匹配或相關時，還可以放大和修剪一個或多個圖像，以便將注意力集中到其中金屬被檢測的可疑區(qū)域的附加細節(jié)和提供這些細節(jié)。圖19顯示了可以被提供的附加顯示230。該顯示通常具有與顯示200相同的特征，并且相應特征被顯示為具有主要特征。圖像幀212’和主圖像220’被重新安排、放大和/或剪切，以顯示可疑區(qū)域218，并且消除沒有可疑區(qū)域或正金屬檢測指示的連續(xù)區(qū)域?？梢蕴峁]有進一步改變的放大圖像，諸如放大的主圖像232，或者可以提供增加的分辨率。通過圖像放大或編輯軟件，以及通過利用同一陣列以更高分辨率模式重新掃描主體，或者利用更細分辨率的陣列重新掃描主體，可以增加圖像分辨率。盡管這些圖中沒有顯示，但是監(jiān)視系統(tǒng)也可以適于提供對其未標識可疑區(qū)域，但是對其補充傳感器檢測到物質或其它特征的主體的區(qū)域的圖像。在其中對其未標識懷疑區(qū)的區(qū)域中檢測到金屬的情況中，受影響區(qū)域的圖像的放大提供了改善的分辨率或細節(jié)，以顯示外部物體是否存在于那個區(qū)域中。盡管已經參考上述優(yōu)選實施例專門顯示和描述了以下權利要求中定義的本發(fā)明，但是本領域熟練人員將會明白，可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下，對本發(fā)明做出許多變化。經過對本申請或相關申請中當前權利要求的修改或新權利要求的表達，可以要求保護特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合。這樣的修改或新權利要求不論它們是針對不同組合還是針對相同組合，也不論修改或新權利要求與原始權利要求的范圍相比是不同、更寬、更窄還是相同，都被視為包含在本公開的主題之內。上述實施例是說明性的，并且沒有單個特征或者元素對于該申請或稍后申請中可以要求保護的所有可能組合是必不可少。其中權利要求敘述了“一個”或“第一”元件或者其等同物，這樣的權利要求應當被理解為包括一個或多個這樣的元件，既不要求也不排除兩個或者更多這樣的元素。此外，基數指示符諸如用于標識元素的第一、第二或第三用來區(qū)分這些元素，并且不指示這樣的元件所需要或受限的數量，也不指示這樣的元件的特定位置或順序，除非另有說明。工業(yè)適用性本公開內容中所描述的方法和設備可應用于安全、監(jiān)視和其中利用監(jiān)視與成像系統(tǒng)的其它產業(yè)。權利要求1.一種監(jiān)視系統(tǒng)(20)，包括第一傳感器設備(26)，適于從與主體位置(34)間隔開的位置朝向主體位置(34)中的主體(32)發(fā)射和從中接收約100MHz至約2THz頻率范圍中的第一電磁輻射，該主體(32)包括主體位置(34)中的人(36)的至少一部分和該人(36)所攜帶的可檢測物體(38)，第一傳感器設備(26)從接收的輻射中產生代表主體(32)的至少一部分的第一圖像(160)的第一圖像信號(127)；第二傳感器設備(26)，其不同于第一傳感器設備(26)并且適于檢測由主體位置(34)中的人(36)可能攜帶的物體(38)的給定特征；以及控制器(62)，適于控制第一和第二傳感器設備(26)的操作，并且從圖像信號(127)中產生代表主體(32)的至少一部分的圖像(160)的圖像數據以及關于人(36)是否正攜帶具有給定特征的物體(38)的相關信息。2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)(20)，其中控制器(21)還適于確定圖像(160)是否包括與人(36)上的物體(38)相對應的物體-圖像特征，以及操作第二傳感器設備(26)，以產生有關物體(38)是否具有給定特征的物體信息。3.根據權利要求2所述的系統(tǒng)(20)，其中第二傳感器設備(26)適于檢測主體(32)的不同區(qū)域中的給定特征。4.根據權利要求3所述的系統(tǒng)(20)，其中第二傳感器設備(26)包括適于相對于主體位置(34)移動第二傳感器設備(26)的第一移動機構(80)。5.根據權利要求3所述的系統(tǒng)(20)，其中控制器(21)適于將給定特征的每個檢測與主體(32)的相應區(qū)域相關聯，并且將包括物體-圖像特征的圖像(160)的每個部分與主體(32)的區(qū)域之一相關聯。6.根據權利要求5所述的系統(tǒng)(20)，其中控制器(21)適于確定包括物體-圖像特征的圖像(160)的每個區(qū)域是否與給定特征的檢測相關聯。7.根據權利要求3所述的系統(tǒng)(20)，其中控制器(21)適于檢測具有物體-圖像特征的圖像(160)的部分，并且隨后控制第二傳感器設備(26)的操作，以檢測與具有物體-圖像特征的圖像(160)的部分相對應的區(qū)域中的給定特征。8.根據權利要求1所述的系統(tǒng)(20)，還包括第一移動機構(80)，其適于相對于主體位置(34)移動第一和第二傳感器設備(26)。9.根據權利要求8所述的系統(tǒng)(20)，還包括第二移動機構(80)，其適于使第一和第二傳感器設備(26)之一相對于另一個(26)而移動。10.一種監(jiān)視主體位置(34)中的主體(32)的方法，該主體(32)包括人(36)和由該人(36)所攜帶的物體(38)，該方法包括從與主體位置(34)間隔開的位置朝向主體位置(34)中的主體(32)發(fā)射約100MHz至約2THz頻率范圍中的第一電磁輻射，該主體(32)包括主體位置(34)中的人(36)的至少一部分和該人(36)所攜帶的可檢測物體(38)；從主體(32)接收反射的發(fā)射輻射；從接收的輻射中產生代表主體(32)的至少一部分的第一圖像(160)的第一圖像信號(127)；檢測主體位置(34)中的人(36)可能攜帶的物體(38)的給定特征，該檢測非基于第一圖像信號(160)；以及從圖像信號(160)和已檢測特征中產生代表主體(32)的至少一部分的圖像(160)的圖像數據，以及有關該人(36)是否正攜帶具有給定特征的物體(38)的相關信息。11.根據權利要求10所述的方法，還包括確定圖像(160)是否包括與人(36)上的物體(38)相對應的物體-圖像特征，并且其中產生有關人(36)是否正攜帶具有給定特征的物體(38)的信息包括產生有關人(36)上的物體(38)是否具有給定特征的信息。12.根據權利要求11所述的方法，其中檢測給定特征包括檢測主體(32)的不同區(qū)域中的給定特征。13.根據權利要求12所述的方法，還包括將給定特征的每個檢測與主體(32)的相應區(qū)域相關聯，并且使包括物體-圖像特征的圖像(160)的每個部分與主體(32)的相應區(qū)域相關聯。14.根據權利要求13所述的方法，還包括確定包括物體-圖像特征的圖像(160)的每個區(qū)域是否與給定特征的檢測相關聯。15.根據權利要求12所述的方法，還包括檢測具有物體-圖像特征的圖像(160)的部分，并且隨后檢測與具有物體-圖像特征的圖像(160)的部分相對應的區(qū)域中主體(32)的給定特征。16.根據權利要求10所述的方法，其中檢測給定特征包括接收對于主體(32)的不同區(qū)域的反射輻射，同時檢測主體(32)的相同區(qū)域的給定特征。專利摘要監(jiān)視系統(tǒng)(20)可以包括被配置成利用用于對主體(32)成像的毫米波電磁輻射詢問主體(32)的第一傳感器設備(26)，其中主體包括人(36)和該人(36)所攜帶的物體(38)的主體(32)。補充源(30)提供可與該人(36)可能攜帶的物體(36)有關的主體(32)相關的附加信息。相關信息使產生的圖像信號(125)和主體信息相關聯。補充源(30)可以是第二源。傳感器設備(26)適于檢測主體位置(34)中的人(36)可能攜帶的物體(38)的給定特征。隨后可以產生有關人(36)是否正攜帶具有給定特征的物體(38)的相關信息。文檔編號G08B13/24GK1998011SQ200580019320公開日2007年7月11日申請日期2005年4月11日發(fā)明者R·L·羅維,R·R·布拉辛,M·弗萊舍爾,S·L·尼庫林,T·W·格魯德科夫斯基,M·M·拉金斯基,T·W·特拉維克,S·T·特羅斯珀申請人:安全觀察公司導出引文BiBTeX,EndNote,RefMan