JP2013167524A - Electromagnetic wave imaging device and electromagnetic wave imaging method - Google Patents
Electromagnetic wave imaging device and electromagnetic wave imaging method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013167524A JP2013167524A JP2012030694A JP2012030694A JP2013167524A JP 2013167524 A JP2013167524 A JP 2013167524A JP 2012030694 A JP2012030694 A JP 2012030694A JP 2012030694 A JP2012030694 A JP 2012030694A JP 2013167524 A JP2013167524 A JP 2013167524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- electromagnetic wave
- transmission
- measurement data
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電磁波を用いた構造物非破壊検査技術に関し、特に装置を構造物に近接して運用し、リアルタイムかつ非破壊で構造物の欠陥や劣化を画像として可視化する技術に関する。 The present invention relates to a structure nondestructive inspection technique using electromagnetic waves, and more particularly to a technique for operating a device close to a structure and visualizing defects and deterioration of the structure as an image in real time and nondestructively.
インフラ設備、建築物などの多くはコンクリート構造物である。コンクリート構造物は、製造過程や置かれた環境によって老朽化・劣化の進行度が様々であり、歳月の経過とともに鉄筋の腐食、コンリートのひび割れや剥離・剥落といった劣化現象が生じる。 Many infrastructure facilities and buildings are concrete structures. The degree of progress of aging and deterioration of concrete structures varies depending on the manufacturing process and the environment in which they are placed, and with the passage of time, deterioration phenomena such as corrosion of reinforcing bars, cracks of the concrete, peeling and peeling off occur.
このような劣化現象を早期に発見し、補強・補修することによってコンクリート構造物を延命することが図られている。特にコンクリートひび割れは、劣化初期に現れることから、コンクリート構造物の劣化診断項目の１つとなっている。 It is intended to prolong the life of concrete structures by discovering such deterioration phenomena early and reinforcing / repairing them. In particular, concrete cracks are one of the deterioration diagnosis items of concrete structures because they appear in the early stage of deterioration.
このコンクリート表面付近に生じるひび割れを検知するには、サブミリメートルからミリメートルオーダの解像度が必要となる。また、室内・屋外において使用でき、リアルタイムで可視化することが必要である。これらを満たす技術として、構造物に近接して撮像するミリ波イメージング技術が特許文献１に開示されている。 In order to detect cracks that occur near the concrete surface, a resolution of the order of sub-millimeters to millimeters is required. In addition, it can be used indoors and outdoors, and it must be visualized in real time. As a technique that satisfies these requirements, Patent Document 1 discloses a millimeter-wave imaging technique for imaging in the vicinity of a structure.
しかしながら、その開示された電磁波イメージングシステムは、可搬かつ小型な装置であるため、広大な領域を検査するには膨大な時間を要するという課題がある。 However, since the disclosed electromagnetic wave imaging system is a portable and small-sized apparatus, there is a problem that it takes an enormous amount of time to inspect a vast area.
そこで、広大な領域を高速に撮像するための方法として、電子的に放射パターンを制御するビームステアリング技術が非特許文献１に開示され、ミラーを用いた電子走査技術が非特許文献２に開示されている。 Therefore, as a method for imaging a large area at high speed, Non-Patent Document 1 discloses a beam steering technique for electronically controlling a radiation pattern, and Non-Patent Document 2 discloses an electronic scanning technique using a mirror. ing.
しかしながら、これらの技術は遠方領域を対象としており、送受信機の近傍領域は対象とされていない。また、これらの技術を近傍領域に適用することは技術的に難しい。 However, these technologies are intended for the far field and not the area near the transceiver. In addition, it is technically difficult to apply these techniques to the neighborhood region.
このことから、近傍領域を対象として高速に撮像する方法として、２次元センサアレイ又は１次元センサアレイの数を増やすことが期待される。先の特許文献１によれば、単一の照射アンテナを有する送信機と複数の受信機とを１次元にアレイ化したアレイ受信機のバイスタティック計測方式を採用し、その送受信機を走査しながらリアルタイムで２次元データを取得していることから、センサアレイである受信アンテナの数を多くすることにより、２次元データの幅が広くなるため、単位面積あたりの撮像速度の高速化に寄与することになる。 For this reason, it is expected that the number of two-dimensional sensor arrays or one-dimensional sensor arrays is increased as a method of imaging at high speed in the vicinity region. According to the above-mentioned patent document 1, a bistatic measurement method of an array receiver in which a transmitter having a single irradiation antenna and a plurality of receivers are arrayed in one dimension is adopted, and the transceiver is scanned. Since two-dimensional data is acquired in real time, the width of the two-dimensional data is increased by increasing the number of receiving antennas that are sensor arrays, which contributes to an increase in imaging speed per unit area. become.
しかしながら、照射領域を広くするほど照射領域の単位面積あたりの照射信号強度が小さくなり、対象物から反射する信号強度Ｓが小さくなる。また、照射領域が広くなることにより、周辺からの散乱信号強度Ｎが大きくなる。よって、上記構成で照射領域を広くすると対象物からの反射信号のＳＮ比が劣化する。また、信号強度Ｓが受信機の持つ雑音よりも小さいと対象物を検知できなくなる。信号強度Ｓを向上させる方法として、照射する信号を大きくする方法が考えられるが、電波法により最大の信号出力値が制限されているため、信号強度Ｓの一定以上の改善は難しい。 However, the wider the irradiation area, the smaller the irradiation signal intensity per unit area of the irradiation area, and the smaller the signal intensity S reflected from the object. In addition, since the irradiation area is widened, the scattered signal intensity N from the periphery increases. Therefore, when the irradiation area is widened with the above configuration, the SN ratio of the reflected signal from the object deteriorates. If the signal strength S is smaller than the noise of the receiver, the object cannot be detected. As a method of increasing the signal intensity S, a method of increasing the signal to be irradiated is conceivable. However, since the maximum signal output value is limited by the radio wave method, it is difficult to improve the signal intensity S beyond a certain level.
したがって、単一照射アンテナの送信機で照射領域を広げるには限界があり、照射領域拡大による高速化が難しいという課題がある。また、単一照射アンテナの送信機で照射できない死角領域が生じるような表面形状である場合、たとえば、平面的でない対象物の場合、従来技術を利用することは困難であった。 Therefore, there is a limit to expanding the irradiation area with a transmitter having a single irradiation antenna, and there is a problem that it is difficult to increase the speed by expanding the irradiation area. In addition, when the surface shape is such that a blind spot area that cannot be irradiated by a transmitter with a single irradiation antenna is generated, for example, in the case of an object that is not planar, it is difficult to use the conventional technique.
また、非特許文献３によれば、対象物と受信アンテナの距離を１０波長以下に近づけることにより、対象物形状の微細な変化に伴う散乱信号強度の変化を捉えることができる。これにより、遠方領域を対象とした電磁波イメージングでは得られない高分解能な撮像結果を得ることができる。 Further, according to Non-Patent Document 3, a change in scattered signal intensity accompanying a minute change in the shape of the object can be captured by reducing the distance between the object and the receiving antenna to 10 wavelengths or less. Thereby, it is possible to obtain a high-resolution imaging result that cannot be obtained by electromagnetic wave imaging for a far region.
しかしながら、波長程度のアンテナ開口を有する受信アンテナを用いた従来の受信機による撮像結果は、アンテナ開口上で平均化されたデータとなるため、撮像結果の像はボケてしまう。また、先述の従来技術によれば、送信機と受信機とを分離したバイスタティック計測方式を採用しているため、送信側のアンテナと受信側のアンテナとを一定以上対象物に近接させることができない。 However, since the imaging result of a conventional receiver using a receiving antenna having an antenna aperture of about the wavelength becomes data averaged over the antenna aperture, the image of the imaging result is blurred. In addition, according to the above-described prior art, since the bistatic measurement method in which the transmitter and the receiver are separated is adopted, it is possible to bring the transmission-side antenna and the reception-side antenna closer to the object more than a certain amount. Can not.
以上より、このようなアンテナ開口上での散乱信号の平均化や、送受信アンテナの物理的寸法のために、捉えることができる微細な形状変化には限界があるという課題があった。 As described above, there is a problem that there is a limit to the minute shape change that can be captured due to the averaging of the scattered signal on the antenna aperture and the physical dimensions of the transmission / reception antenna.
すなわち、これ以上の高分解能な撮像ができないという課題がある。また、バイスタティック計測方式では送信側の照射領域と受信側の観測領域との交点が焦点となるため被写界深度が浅い。そのため、対象物との距離が変化するごとに送信機と受信機との配置調整が必要となることから、撮像環境が変わるたびに調整時間を要するという課題がある。特に、隠蔽された対象物を撮像する場合、対象物までの距離が未知なために調整が困難となるという課題がある。 That is, there is a problem that imaging with higher resolution than this cannot be performed. Also, in the bistatic measurement method, the depth of field is shallow because the intersection between the irradiation area on the transmission side and the observation area on the reception side is the focal point. Therefore, each time the distance to the object changes, it is necessary to adjust the arrangement of the transmitter and the receiver. Therefore, there is a problem that adjustment time is required every time the imaging environment changes. In particular, when imaging a concealed object, there is a problem that adjustment becomes difficult because the distance to the object is unknown.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、撮像の高速化を図り、近接イメージングにおける分解能の向上を図ることにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to increase the resolution in proximity imaging by increasing the imaging speed.
請求項１記載の電磁波イメージング装置は、アレイ状に配置され、撮像対象に電磁波を送信し、当該撮像対象で反射した反射信号を受信する複数の送受信モジュールと、前記反射信号の同相信号及び直交信号を取得するベースバンド回路と、前記同相信号及び前記直交信号を測定データに用いて前記撮像対象をイメージング処理する画像処理部と、を備え、前記送受信モジュールは、送受信アンテナと、前記送受信アンテナに前記電磁波による送信信号を給電する信号発生器と、前記送受信アンテナで受信した反射信号の位相を変化させる移相器と、前記送信信号と前記反射信号とを乗算する第１のミキサと、前記送信信号と前記位相変化後の反射信号とを乗算する第２のミキサと、を備えることを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 1 is arranged in an array, and transmits and receives an electromagnetic wave to an imaging target and receives a reflected signal reflected by the imaging target, an in-phase signal and an orthogonal signal of the reflected signal A baseband circuit for acquiring a signal; and an image processing unit that performs imaging processing on the imaging target using the in-phase signal and the quadrature signal as measurement data. The transmission / reception module includes a transmission / reception antenna and the transmission / reception antenna. A signal generator that feeds a transmission signal by the electromagnetic wave, a phase shifter that changes a phase of a reflected signal received by the transmission / reception antenna, a first mixer that multiplies the transmission signal and the reflected signal, and And a second mixer that multiplies the transmission signal and the reflected signal after the phase change.
本発明によれば、アレイ状に配置され、撮像対象に電磁波を送信し、当該撮像対象で反射した反射信号を受信する複数の送受信モジュールを備えるため、モノスタティック計測方式が実現されることから、単一照射器と複数受信器を用いたバイスタティック計測方式のような受信器の制約を受けることがなく、広大な領域に対して十分な送受信モジュールを用意することによって、容易に広大な領域をまとめて撮像でき、撮像時間の短縮や撮像の高速化を実現できる。 According to the present invention, since a plurality of transmission / reception modules that are arranged in an array, transmit electromagnetic waves to an imaging target, and receive reflected signals reflected by the imaging target, a monostatic measurement method is realized. By preparing sufficient transmitter / receiver modules for a vast area without the limitations of a receiver such as a bistatic measurement method using a single irradiator and multiple receivers, it is easy to create a vast area. Imaging can be performed collectively, and the imaging time can be shortened and imaging speeded up.
また、本発明によれば、その送受信モジュールは、送受信アンテナと、送受信アンテナに電磁波による送信信号を給電する信号発生器と、送受信アンテナで受信した反射信号の位相を変化させる移相器と、送信信号と反射信号とを乗算する第１のミキサと、送信信号と位相変化後の反射信号とを乗算する第２のミキサと、を備えるため、直交検波方式が実現されることから、対象物からの反射信号の強度と位相情報を取得することができ、特許文献１のような強度信号のみの情報では適用することができなかったレーダ信号処理の利用が可能となり、送受信アンテナと撮像対象間の距離を送信信号の１０波長以下に近づける近接イメージングにおける分解能の向上や被写界深度の改善を実現できる。 According to the present invention, the transmission / reception module includes a transmission / reception antenna, a signal generator that feeds a transmission signal by electromagnetic waves to the transmission / reception antenna, a phase shifter that changes a phase of a reflected signal received by the transmission / reception antenna, and a transmission Since the first mixer that multiplies the signal and the reflected signal and the second mixer that multiplies the transmission signal and the reflected signal after the phase change are provided, the quadrature detection method is realized. The intensity and phase information of the reflected signal can be acquired, and radar signal processing that cannot be applied with the information of only the intensity signal as in Patent Document 1 can be used. It is possible to realize an improvement in resolution and an improvement in the depth of field in proximity imaging in which the distance is made closer to 10 wavelengths or less of the transmission signal.
請求項２記載の電磁波イメージング装置は、請求項１記載の電磁波イメージング装置において、変調信号を生成する変調信号生成器と、前記複数の送受信モジュールのうちいずれか１つを選択する切換器と、を更に備え、前記送受信モジュールは、前記変調信号により前記送信信号を強度変調し、前記変調信号が入力されない場合に前記送信信号を前記送受信アンテナに出力しない変調器を更に備えることを特徴とする。 An electromagnetic wave imaging device according to claim 2 is the electromagnetic wave imaging device according to claim 1, further comprising: a modulation signal generator that generates a modulation signal; and a switch that selects any one of the plurality of transmission / reception modules. The transmission / reception module further includes a modulator that intensity-modulates the transmission signal with the modulation signal and does not output the transmission signal to the transmission / reception antenna when the modulation signal is not input.
本発明によれば、複数の送受信モジュールのうちいずれか１つを選択するため、各送受信モジュールから出力される送信信号の干渉を防止できる。 According to the present invention, since any one of the plurality of transmission / reception modules is selected, interference of transmission signals output from the transmission / reception modules can be prevented.
請求項３記載の電磁波イメージング装置は、請求項１又は２記載の電磁波イメージング装置において、前記送受信モジュールの受信特性歪を補正する歪補正係数を記憶する歪補正係数データ記憶部を更に備え、前記画像処理部は、前記イメージング処理する前に、前記測定データに前記歪補正係数を演算させる歪補正部を備えることを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 3, further comprising a distortion correction coefficient data storage unit that stores a distortion correction coefficient for correcting a reception characteristic distortion of the transmission / reception module according to the electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 1 or 2. The processing unit includes a distortion correction unit that calculates the distortion correction coefficient for the measurement data before performing the imaging process.
本発明によれば、イメージング処理する前に、測定データに歪補正係数を演算させるため、各送受信モジュールでの受信特性のばらつきを補償できる。 According to the present invention, since the distortion correction coefficient is calculated for the measurement data before performing the imaging process, it is possible to compensate for variations in reception characteristics in each transmission / reception module.
請求項４記載の電磁波イメージング装置は、請求項３記載の電磁波イメージング装置において、前記歪補正係数データ記憶部は、前記歪補正係数を測定温度に対応付けて記憶し、前記歪補正部は、測定時の温度に対応する歪補正係数を用いて前記演算を行うことを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 4 is the electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 3, wherein the distortion correction coefficient data storage unit stores the distortion correction coefficient in association with a measurement temperature, and the distortion correction unit performs measurement. The calculation is performed using a distortion correction coefficient corresponding to the temperature of the hour.
本発明によれば、測定時の温度に対応する歪補正係数を用いるため、各送受信モジュールでの受信特性のばらつきをより適切に補償できる。 According to the present invention, since the distortion correction coefficient corresponding to the temperature at the time of measurement is used, it is possible to more appropriately compensate for variations in reception characteristics in each transmission / reception module.
請求項５記載の電磁波イメージング装置は、請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁波イメージング装置において、前記画像処理部は、走査距離に対する前記測定データを取得して、前記取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割し、前記分割後の測定データから走査距離に対する測定データの大きな変化を表す低周波成分信号と一致する近似関数を導出して、前記分割後の全ての測定データの各データ点について前記近似関数の値を差分するアレイ補正部を備えることを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 5, wherein the image processing unit acquires the measurement data with respect to a scanning distance, and the acquired measurement data is the electromagnetic wave imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4. Is divided by a predetermined scanning distance section, and an approximation function that matches a low frequency component signal representing a large change in the measurement data with respect to the scanning distance is derived from the divided measurement data, and all the measurement data after the division are obtained. An array correction unit for subtracting the value of the approximate function for each data point is provided.
本発明によれば、走査距離に対する測定データを取得して、取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割し、分割後の測定データから走査距離に対する測定データの大きな変化を表す低周波成分信号と一致する近似関数を導出して、分割後の全ての測定データの各データ点について近似関数の値を差分するため、走査距離に対する測定データの大きな変化を取り除くことができ、高周波信号の微細な変化を捉えることが可能となり、撮像対象での微細形状変化の認識度を大幅に向上できる。 According to the present invention, the measurement data for the scanning distance is acquired, all the acquired measurement data is divided by a predetermined scanning distance section, and the low frequency representing a large change in the measurement data with respect to the scanning distance from the divided measurement data. Since an approximate function that matches the component signal is derived and the value of the approximate function is subtracted for each data point of all the measurement data after division, a large change in the measurement data with respect to the scanning distance can be removed, and the high-frequency signal It becomes possible to capture minute changes, and the degree of recognition of minute shape changes in the imaging target can be greatly improved.
請求項６記載の電磁波イメージング装置は、請求項２記載の電磁波イメージング装置において、前記変調器は、ショットキーバリアダイオードを用いて構成されることを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 6 is the electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 2, wherein the modulator is configured using a Schottky barrier diode.
本発明によれば、変調器は、ショットキーバリアダイオードを用いて構成されるため、送受信モジュールからの出力制御を高速かつ安定に動作させることができる。 According to the present invention, since the modulator is configured using a Schottky barrier diode, output control from the transmission / reception module can be stably operated at high speed.
請求項７記載の電磁波イメージング装置は、請求項３又は４記載の電磁波イメージング装置において、前記歪補正係数は、平板状又は円錐状の反射体と送受信アンテナとの間の距離を変化させながら取得した測定データを用いて事前計算されることを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 7 is the electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 3 or 4, wherein the distortion correction coefficient is acquired while changing a distance between the flat or conical reflector and the transmitting / receiving antenna. It is pre-calculated using the measurement data.
本発明によれば、歪補正係数は、平板状又は円錐状の反射体と送受信アンテナとの間の距離を変化させながら取得した測定データを用いて事前計算されるため、一度にかつ短時間でまとめて送受信モジュールの受信特性を取得できる。 According to the present invention, since the distortion correction coefficient is pre-calculated using measurement data acquired while changing the distance between the flat or conical reflector and the transmission / reception antenna, it can be performed at once and in a short time. Collective reception characteristics of the transceiver module can be acquired.
請求項８記載の電磁波イメージング方法は、アレイ状に配置され、撮像対象に電磁波を送信し、当該撮像対象で反射した反射信号を受信する複数の送受信モジュールと、前記反射信号の同相信号及び直交信号を取得するベースバンド回路と、前記同相信号及び前記直交信号を測定データに用いて前記撮像対象をイメージング処理する画像処理部と、を備え、前記送受信モジュールは、送受信アンテナと、前記送受信アンテナに前記電磁波による送信信号を給電する信号発生器と、前記送受信アンテナで受信した反射信号の位相を変化させる移相器と、前記送信信号と前記反射信号とを乗算する第１のミキサと、前記送信信号と前記位相変化後の反射信号とを乗算する第２のミキサと、を備えた電磁波イメージング装置で行う電磁波イメージング方法において、前記画像処理部は、前記取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割するデータ分割ステップと、前記分割後の測定データから走査距離に対する測定データの大きな変化を表す低周波成分信号と一致する近似関数を導出する近似関数導出ステップと、前記分割後の全ての測定データの各データ点について前記近似関数の値を差分するオフセット除去ステップと、を有することを特徴とする。 The electromagnetic wave imaging method according to claim 8, wherein the electromagnetic wave imaging method is arranged in an array, transmits a plurality of electromagnetic waves to an imaging target, receives a reflected signal reflected by the imaging target, an in-phase signal and a quadrature of the reflected signal A baseband circuit for acquiring a signal; and an image processing unit that performs imaging processing on the imaging target using the in-phase signal and the quadrature signal as measurement data. The transmission / reception module includes a transmission / reception antenna and the transmission / reception antenna. A signal generator that feeds a transmission signal by the electromagnetic wave, a phase shifter that changes a phase of a reflected signal received by the transmission / reception antenna, a first mixer that multiplies the transmission signal and the reflected signal, and An electromagnetic wave imagen performed by an electromagnetic wave imaging apparatus comprising: a second mixer that multiplies the transmission signal and the reflected signal after the phase change. In the method, the image processing unit includes a data dividing step of dividing all the acquired measurement data in a predetermined scanning distance section, and a low-frequency component representing a large change in the measurement data with respect to the scanning distance from the divided measurement data An approximation function deriving step for deriving an approximation function that matches a signal, and an offset removal step for subtracting the value of the approximation function for each data point of all the divided measurement data.
本発明によれば、アレイ状に配置され、撮像対象に電磁波を送信し、当該撮像対象で反射した反射信号を受信する複数の送受信モジュールを備えるため、モノスタティック計測方式が実現されることから、単一照射器と複数受信器を用いたバイスタティック計測方式のような受信器の制約を受けることがなく、広大な領域に対して十分な送受信モジュールを用意することによって、容易に広大な領域をまとめて撮像でき、撮像時間の短縮や撮像の高速化を実現できる。 According to the present invention, since a plurality of transmission / reception modules that are arranged in an array, transmit electromagnetic waves to an imaging target, and receive reflected signals reflected by the imaging target, a monostatic measurement method is realized. By preparing sufficient transmitter / receiver modules for a vast area without the limitations of a receiver such as a bistatic measurement method using a single irradiator and multiple receivers, it is easy to create a vast area. Imaging can be performed collectively, and the imaging time can be shortened and imaging speeded up.
また、本発明によれば、その送受信モジュールは、送受信アンテナと、送受信アンテナに電磁波による送信信号を給電する信号発生器と、送受信アンテナで受信した反射信号の位相を変化させる移相器と、送信信号と反射信号とを乗算する第１のミキサと、送信信号と位相変化後の反射信号とを乗算する第２のミキサと、を備えるため、直交検波方式が実現されることから、対象物からの反射信号の強度と位相情報を取得することができ、特許文献１のような強度信号のみの情報では適用することができなかったレーダ信号処理の利用が可能となり、送受信アンテナと撮像対象間の距離を送信信号の１０波長以下に近づける近接イメージングにおける分解能の向上や被写界深度の改善を実現できる。 According to the present invention, the transmission / reception module includes a transmission / reception antenna, a signal generator that feeds a transmission signal by electromagnetic waves to the transmission / reception antenna, a phase shifter that changes a phase of a reflected signal received by the transmission / reception antenna, and a transmission Since the first mixer that multiplies the signal and the reflected signal and the second mixer that multiplies the transmission signal and the reflected signal after the phase change are provided, the quadrature detection method is realized. The intensity and phase information of the reflected signal can be acquired, and radar signal processing that cannot be applied with the information of only the intensity signal as in Patent Document 1 can be used. It is possible to realize an improvement in resolution and an improvement in the depth of field in proximity imaging in which the distance is made closer to 10 wavelengths or less of the transmission signal.
本発明によれば、走査距離に対する測定データを取得して、取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割し、分割後の測定データから走査距離に対する測定データの大きな変化を表す低周波成分信号と一致する近似関数を導出して、分割後の全ての測定データの各データ点について近似関数の値を差分するため、走査距離に対する測定データの大きな変化を取り除くことができ、高周波信号の微細な変化を捉えることが可能となり、撮像対象での微細形状変化の認識度を大幅に向上できる。 According to the present invention, the measurement data for the scanning distance is acquired, all the acquired measurement data is divided by a predetermined scanning distance section, and the low frequency representing a large change in the measurement data with respect to the scanning distance from the divided measurement data. Since an approximate function that matches the component signal is derived and the value of the approximate function is subtracted for each data point of all the measurement data after division, a large change in the measurement data with respect to the scanning distance can be removed, and the high-frequency signal It becomes possible to capture minute changes, and the degree of recognition of minute shape changes in the imaging target can be greatly improved.
本発明によれば、撮像の高速化を図り、近接イメージングにおける分解能の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to speed up imaging and improve resolution in proximity imaging.
以下、本発明を実施する一実施の形態について図面を用いて説明する。但し、本発明は多くの異なる様態で実施することが可能であり、本実施の形態の記載内容に限定して解釈すべきではない。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention can be implemented in many different modes and should not be construed as being limited to the description of the present embodiment.
本発明は、電磁波イメージング装置において、従来のバイスタティック計測方式に代えて、送受回路及び受信回路並びに送信アンテナ及び受信アンテナを一体化したモノスタティック計測方式を採用し、更に、撮像対象で反射した反射信号の検波方式を強度検波方式に代えて直交検波方式を採用したことを主たる特徴とする。以下、本実施の形態に係る電磁波イメージング装置について説明する。 The present invention employs a monostatic measurement system in which an electromagnetic wave imaging apparatus is integrated with a transmission / reception circuit, a reception circuit, a transmission antenna, and a reception antenna, instead of the conventional bistatic measurement system, and is further reflected by an imaging target. The main feature is that a quadrature detection method is adopted in place of the signal detection method instead of the intensity detection method. Hereinafter, the electromagnetic wave imaging apparatus according to the present embodiment will be described.
〔電磁波イメージング装置の構成について〕
図１は、本実施の形態に係る電磁波イメージング装置の構成を示す図である。本電磁波イメージング装置１は、撮像対象である対象物３に電磁波（以下、ＲＦ信号）を送受信するアレイ状に配置された複数のＲＦモジュールセンサ１００と、その複数のＲＦモジュールセンサ１００のうちいずれか１つのＲＦモジュールセンサ１００を選択するＲＦモジュールセンサ切換回路２００と、その選択に用いる選択信号を生成するＲＦモジュールセンサ選択信号生成器３００と、上記ＲＦ信号に重畳される変調信号を生成する変調信号生成器４００と、対象物３で反射した反射信号の強度及びその位相情報の元になる同相信号と直交信号を取得するベースバンド回路５００と、その同相信号、直交信号、強度や位相情報等の各種データを一時記憶するメモリ６００と、測定時の温度を計測する温度計７００と、測定時に電磁波イメージング装置１を走査させた際の距離を計測する走査距離計８００と、メモリ６００内の各種データを測定データに用いて対象物３の像を再構成（イメージング処理）するＣＰＵ９００と、その像を画面に表示する表示器１０００と、その再構成時に用いる歪補正係数等を記憶しておくデータベース１１００とで主に構成される。
[Configuration of electromagnetic imaging device]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an electromagnetic wave imaging apparatus according to the present embodiment. The electromagnetic wave imaging apparatus 1 includes a plurality of RF module sensors 100 arranged in an array for transmitting and receiving electromagnetic waves (hereinafter referred to as RF signals) to and from an object 3 to be imaged, and any one of the plurality of RF module sensors 100. An RF module sensor switching circuit 200 for selecting one RF module sensor 100, an RF module sensor selection signal generator 300 for generating a selection signal used for the selection, and a modulation signal for generating a modulation signal superimposed on the RF signal The generator 400, the baseband circuit 500 that acquires the in-phase signal and the quadrature signal that are the basis of the intensity and phase information of the reflected signal reflected by the object 3, and the in-phase signal, the quadrature signal, the intensity and phase information A memory 600 for temporarily storing various data such as, a thermometer 700 for measuring the temperature at the time of measurement, and an electromagnetic wave at the time of measurement. A scanning rangefinder 800 that measures the distance when the imaging device 1 is scanned, a CPU 900 that reconstructs an image of the object 3 using various data in the memory 600 as measurement data, and the image. It is mainly composed of a display 1000 displayed on the screen and a database 1100 for storing distortion correction coefficients and the like used for the reconstruction.
特に、ＣＰＵ９００は、レーダ信号処理部９２の前段で各ＲＦモジュールセンサ１００によるその受信特性の歪を補正する歪補正部９１と、その補正後の強度・位相情報から近傍界後方散乱理論に基づくレーダ信号処理を行うレーダ信号処理部９２と、そのレーダ信号処理後のデータをアレイ補正（後述）して、その補正後のデータから特徴量を抽出する画像処理部９３とで構成される。 In particular, the CPU 900 is a radar based on the near-field backscattering theory based on the distortion correction unit 91 that corrects the distortion of the reception characteristic of each RF module sensor 100 before the radar signal processing unit 92 and the corrected intensity / phase information. A radar signal processing unit 92 that performs signal processing and an image processing unit 93 that performs array correction (to be described later) on the data after the radar signal processing and extracts feature values from the corrected data.
また、データベース１１００は、ＲＦモジュールセンサ１００の選択順が記載された選択順番データを記憶する選択順番データ記憶部１１０１と、各ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性の歪補正係数が記載された歪補正係数データを記憶する歪補正係数データ記憶部１１０２と、対象物３の上記特徴量データを記憶する対象物特徴量データ記憶部１１０３とで構成される。 Further, the database 1100 includes a selection order data storage unit 1101 that stores selection order data in which the selection order of the RF module sensors 100 is described, and a distortion correction coefficient in which the distortion correction coefficients of the reception characteristics of each RF module sensor 100 are described. A distortion correction coefficient data storage unit 1102 for storing data and an object feature amount data storage unit 1103 for storing the feature amount data of the object 3 are configured.
なお、選択順番データは、ユーザにより事前定義されている。また、歪補正係数は、測定を開始する前に事前に計算されている。また、特徴量は事前に定義されている。 Note that the selection order data is predefined by the user. The distortion correction coefficient is calculated in advance before starting the measurement. The feature amount is defined in advance.
〔ＲＦモジュールセンサについて〕
最初に、ＲＦモジュールセンサ１００について説明する。ＲＦモジュールセンサ１００は、モノスタティック計測方式を実現するため、ＲＦ信号の送信回路及び受信回路と、その送受信に用いる送受信アンテナとを一体化した送受信モジュールで構成される。
[About RF module sensor]
First, the RF module sensor 100 will be described. The RF module sensor 100 includes a transmission / reception module in which an RF signal transmission circuit and reception circuit and a transmission / reception antenna used for transmission / reception thereof are integrated to realize a monostatic measurement method.
また、直交検波方式を実現するため、そのＲＦモジュールセンサ１００内の受信回路は、ＲＦ信号を発生させるＲＦ信号発生器１１と、対象物３で反射した反射信号を受信するアンテナ１３と、その反射信号を増幅する増幅器１４と、ＲＦ信号発生器１１で発生したＲＦ信号と受信した反射信号とを乗算する第１のミキサ１５ａと、そのＲＦ信号と９０度移相後の反射信号とを乗算する第２のミキサ１５ｂと、反射信号の位相を９０度移相するπ／２移相器１６とで主に構成される。 In order to realize the quadrature detection method, the receiving circuit in the RF module sensor 100 includes an RF signal generator 11 that generates an RF signal, an antenna 13 that receives a reflected signal reflected by the object 3, and a reflection thereof. An amplifier 14 that amplifies the signal, a first mixer 15a that multiplies the RF signal generated by the RF signal generator 11 and the received reflected signal, and the RF signal multiplied by the 90-degree phase-shifted reflected signal. The second mixer 15b and the π / 2 phase shifter 16 that shifts the phase of the reflected signal by 90 degrees are mainly configured.
また、ＲＦモジュールセンサ１００内の送信回路は、上記ＲＦ信号発生器１１と、外部からの変調信号によりＲＦ信号を強度変調する変調器１２と、強度変調後のＲＦ信号を外部出力して対象物３に照射する上記アンテナ１３とで主に構成される。なお、変調器１２は、変調信号が入力されない場合、当該変調器１２からＲＦ信号を出力しない仕組みを機能として具備している。 The transmission circuit in the RF module sensor 100 includes the RF signal generator 11, a modulator 12 that modulates the intensity of the RF signal using a modulation signal from the outside, and an RF signal after the intensity modulation is output to the outside. 3 and the antenna 13 that irradiates 3. It should be noted that the modulator 12 has a mechanism that does not output an RF signal from the modulator 12 when no modulation signal is input.
また、電磁波イメージング装置１内では、上記各回路等を具備する複数のＲＦモジュールセンサ１００がアレイ状に配置され、１つのアレイセンサが形成されている。 In the electromagnetic wave imaging apparatus 1, a plurality of RF module sensors 100 having the above-described circuits and the like are arranged in an array to form one array sensor.
次に、ＲＦモジュールセンサ１００の動作を説明する。ＲＦ信号発生器１１で発生したＲＦ信号は、変調器１２と第１のミキサ１５ａと第２のミキサ１５ｂとにそれぞれ分配出力され、外部の変調信号生成器４００からの変調信号により変調器１２で強度変調された後に、アンテナ１３から対象物３に照射される。 Next, the operation of the RF module sensor 100 will be described. The RF signal generated by the RF signal generator 11 is distributed and output to the modulator 12, the first mixer 15 a, and the second mixer 15 b, and the modulator 12 receives the modulation signal from the external modulation signal generator 400. After the intensity modulation, the object 3 is irradiated from the antenna 13.
そして、その対象物３で反射した反射信号は、同アンテナ１３で受信され、増幅器１４で増幅された後に、第１のミキサ１５ａと第２のミキサ１５ｂとにそれぞれ入力される。 Then, the reflected signal reflected by the object 3 is received by the antenna 13, amplified by the amplifier 14, and then input to the first mixer 15a and the second mixer 15b.
その後、第１のミキサ１５ａにより、ＲＦ信号発生器１１からのＲＦ信号と増幅後の反射信号とがミキシングされ、そのミキシングによる同相検波信号Ｉが外部出力される。また、第２のミキサ１５ｂにより、そのＲＦ信号と９０度移相後の反射信号とがミキシングされ、そのミキシングによる直交検波信号Ｑが外部出力される。 Thereafter, the RF signal from the RF signal generator 11 and the amplified reflected signal are mixed by the first mixer 15a, and the in-phase detection signal I resulting from the mixing is externally output. Further, the second mixer 15b mixes the RF signal and the reflection signal after the 90-degree phase shift, and outputs a quadrature detection signal Q by the mixing to the outside.
なお、それらミキシングにより同相検波信号Ｉと直交検波信号Ｑとがそれぞれ生成される理由については、特許第３０３６０９３号で公知であることから、ここではその説明を省略する。 Note that the reason why the in-phase detection signal I and the quadrature detection signal Q are generated by the mixing is well known in Japanese Patent No. 3036093, and the description thereof is omitted here.
以上より、送信回路と受信回路と送信アンテナと受信アンテナとを一体化させたＲＦモジュールセンサ１００によりモノスタティック計測方式を実現し、そのＲＦモジュールセンサ１００をアレイ状に複数配置しているので、従来技術の課題であった単一照射アンテナによる撮像領域拡大の限界の課題を克服できる。すなわち、広大な領域をまとめて撮像でき、撮像時間の短縮や撮像の高速化を実現できる。 As described above, a monostatic measurement method is realized by the RF module sensor 100 in which the transmission circuit, the reception circuit, the transmission antenna, and the reception antenna are integrated, and a plurality of the RF module sensors 100 are arranged in an array. The problem of the limit of the imaging area expansion by a single irradiation antenna, which was a technical problem, can be overcome. That is, a large area can be imaged collectively, and the imaging time can be shortened and the imaging speed can be increased.
また、そのような送受信機能一体型のモジュール構造を採用しているので、ＲＦモジュールセンサ１００の数を必要に応じて容易に増減できる。 Moreover, since such a transmission / reception function-integrated module structure is employed, the number of RF module sensors 100 can be easily increased or decreased as necessary.
また、そのような送受信機能一体型のＲＦモジュールセンサ１００を個々に配置できるので、従来の単一照射アンテナを利用した場合に死角となってしまうような複雑な表面形状を持つ対象物に対しても適用できる。 Further, since the RF module sensor 100 integrated with such a transmission / reception function can be individually arranged, the object having a complicated surface shape that becomes a blind spot when using a conventional single irradiation antenna is used. Is also applicable.
また、上記ＲＦ信号発生器１１と、上記アンテナ１３と、上記第１のミキサ１５ａと、上記第２のミキサ１５ｂと、上記π／２移相器１６とを受信回路として具備することにより直交検波方式を実現するので、対象物からの反射信号の強度と位相情報を取得することができ、特許文献１のような強度信号のみの情報では適用することができなかったレーダ信号処理の利用が可能となり、アンテナ１０と対象物３間の距離をＲＦ信号の１０波長以下に近づける近接イメージングにおける分解能の向上や被写界深度の改善を実現できる。 Further, the RF signal generator 11, the antenna 13, the first mixer 15a, the second mixer 15b, and the π / 2 phase shifter 16 are provided as a receiving circuit, thereby performing quadrature detection. Since the method is realized, the intensity and phase information of the reflected signal from the object can be acquired, and the radar signal processing that cannot be applied with the information of only the intensity signal as in Patent Document 1 can be used. Thus, it is possible to realize an improvement in resolution and an improvement in the depth of field in the proximity imaging in which the distance between the antenna 10 and the object 3 is made close to 10 wavelengths or less of the RF signal.
〔ＲＦモジュールセンサの選択制御について〕
次に、ＲＦモジュールセンサ１００の選択制御処理について説明する。先述したように、電磁波イメージング装置１からＲＦ信号が外部出力される。
[RF module sensor selection control]
Next, selection control processing of the RF module sensor 100 will be described. As described above, an RF signal is output from the electromagnetic wave imaging apparatus 1 to the outside.
一方、ＲＦモジュールセンサ１００から外部への出力信号は、電波法の規制を順守するため、その法規規制値を超えないように制御される必要がある。また、各ＲＦモジュールセンサ１００からの各出力信号は、干渉しないように制御される必要がある。更に、対象物３をリアルタイムで撮像するため、ＲＦモジュールセンサ１００からの出力信号を高速に制御する必要がある。 On the other hand, the output signal from the RF module sensor 100 to the outside needs to be controlled so as not to exceed the legal regulation value in order to comply with the regulations of the Radio Law. Further, each output signal from each RF module sensor 100 needs to be controlled so as not to interfere. Furthermore, in order to image the target 3 in real time, it is necessary to control the output signal from the RF module sensor 100 at high speed.
しかし、特にミリ波帯においては、一般に、送信器の出力制御を高速かつ安定に動作させることは技術的に難しい。また、上記ＲＦモジュールセンサ１００内の受信回路は、参照信号として自センサ内のＲＦ信号を必要とするが、そのＲＦ信号の周波数及びその出力はＲＦモジュールセンサ１００毎に異なっている。 However, in particular, in the millimeter wave band, it is technically difficult to operate the output control of the transmitter at high speed and stably. The receiving circuit in the RF module sensor 100 requires the RF signal in the sensor as a reference signal, but the frequency of the RF signal and the output thereof are different for each RF module sensor 100.
そのため、各ＲＦ信号にそれぞれ一致する信号を生成する信号発生手段を構築することも考えられるが、その手段の実現は極めて困難であり、仮に実現できたとしても、その調整や評価に膨大な時間を要することになる。 For this reason, it is conceivable to construct a signal generating means for generating a signal that matches each RF signal. However, it is extremely difficult to realize the means, and even if it can be realized, it takes an enormous amount of time for adjustment and evaluation. Will be required.
そこで、まず、（１）各ＲＦモジュールセンサ１００からの各出力信号が干渉しないようにするため、ＲＦ信号を出力するＲＦモジュールセンサ１００を選択制御する。すなわち、複数の切換器を備えたＲＦモジュールセンサ切換回路２００とＲＦモジュールセンサ選択信号生成器３００とにより、各ＲＦモジュールセンサ１００を独立制御して、ＲＦ信号を出力するＲＦモジュールセンサ１００を選択する。 Therefore, first, (1) the RF module sensor 100 that outputs an RF signal is selectively controlled so that the output signals from the RF module sensors 100 do not interfere with each other. That is, the RF module sensor switching circuit 200 having a plurality of switching units and the RF module sensor selection signal generator 300 independently control each RF module sensor 100 to select the RF module sensor 100 that outputs an RF signal. .
ＲＦモジュールセンサ切換回路２００は、先述したように複数のＲＦモジュールセンサ１００のうちいずれか１つのＲＦモジュールセンサ１００を選択する機能を有するが、具体的には、変調信号の出力先（すなわち、選択されるＲＦモジュールセンサ１００）を切り換える第１の切換器２１と、ベースバンド回路５００への２つの反射信号出力元（すなわち、第２のミキサ１５ｂと第１のミキサ１５ａ）をそれぞれ切り換える第２の切換器２２と第３の切換器２３とで構成される。 The RF module sensor switching circuit 200 has a function of selecting any one RF module sensor 100 among the plurality of RF module sensors 100 as described above. The first switch 21 for switching the RF module sensor 100) and the second reflected signal output source (that is, the second mixer 15b and the first mixer 15a) to the baseband circuit 500 are respectively switched. A switch 22 and a third switch 23 are included.
ＲＦモジュールセンサ選択信号生成器３００は、選択順番データ記憶部１１０１に記憶されている選択順番データを用いて、そのデータ内に定義された順番でＲＦモジュールセンサ１００を選択する選択信号を生成する。 The RF module sensor selection signal generator 300 uses the selection order data stored in the selection order data storage unit 1101 to generate a selection signal for selecting the RF module sensor 100 in the order defined in the data.
続いて、各ＲＦモジュールセンサ１００の選択制御方法について説明する。まず、ＲＦモジュールセンサ選択信号生成器３００により、選択順番データに基づいて生成された選択信号がＲＦモジュールセンサ切換回路２００に出力される。 Next, a selection control method for each RF module sensor 100 will be described. First, the RF module sensor selection signal generator 300 outputs a selection signal generated based on the selection order data to the RF module sensor switching circuit 200.
次に、その選択信号に基づいて、第１の切換器２１により、変調信号生成器４００の接続先（＝チャネル＝ＲＦモジュールセンサ１００）が選択制御され、その制御状態が一定時間Ｔ継続される。 Next, the connection destination (= channel = RF module sensor 100) of the modulation signal generator 400 is selected and controlled by the first switch 21 based on the selection signal, and the control state is continued for a certain time T. .
また、ＲＦモジュールセンサ１００は送信回路と受信回路とが一体であり変調信号が入力されている場合のみ反射信号を出力することから、第１の切換器２１での選択制御動作に連動して、第２の切換器２２及び第３の切換器２３により、ベースバンド回路５００への接続元が、上記チャネルと同じチャネルに選択制御され、上記一定時間Ｔと同じ一定時間Ｔでその制御状態が継続される。 In addition, since the RF module sensor 100 is integrated with the transmission circuit and the reception circuit and outputs a reflected signal only when a modulation signal is input, in conjunction with the selection control operation in the first switch 21, The connection source to the baseband circuit 500 is selected and controlled by the second switch 22 and the third switch 23 to the same channel as the above-mentioned channel, and the control state is continued at the same fixed time T as the above-mentioned fixed time T. Is done.
そして、その一定時間Ｔの間、第１の切換器２１により、選択信号に基づいて選択されたチャネル番号のＲＦモジュールセンサ１００へ変調信号が伝達され、第２の切換器２２及び第３の切換器２３により、そのＲＦモジュールセンサ１００から反射信号がベースバンド回路５００に伝達される。 During the predetermined time T, the first switch 21 transmits a modulation signal to the RF module sensor 100 having the channel number selected based on the selection signal, and the second switch 22 and the third switch. The reflected signal is transmitted from the RF module sensor 100 to the baseband circuit 500 by the device 23.
すなわち、実際には、選択信号のみならず変調信号もＲＦモジュールセンサ１００を選択する手段として作用することから、選択されたＲＦモジュールセンサ１００にのみ変調信号が伝達され、変調信号が入力されているＲＦモジュールセンサ１００のみがＲＦ信号を出力することになる。一方、変調信号が入力されていないＲＦモジュールセンサ１００は、ＲＦ信号を出力しない。 That is, actually, not only the selection signal but also the modulation signal acts as a means for selecting the RF module sensor 100, so that the modulation signal is transmitted only to the selected RF module sensor 100 and the modulation signal is inputted. Only the RF module sensor 100 outputs an RF signal. On the other hand, the RF module sensor 100 to which no modulation signal is input does not output an RF signal.
図２は、ＲＦモジュールセンサ１００の選択制御によるＲＦ信号出力タイミングチャートを示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an RF signal output timing chart based on selection control of the RF module sensor 100.
各ＲＦモジュールセンサ１００内の全てのＲＦ信号発生器１１が全てオン状態であるとき、変調信号が割り当てられたＲＦモジュールセンサ１００のみが上記一定時間Ｔの間でＲＦ信号を外部出力し、それ以外のＲＦモジュールセンサ１００は出力しない。 When all the RF signal generators 11 in each RF module sensor 100 are all in the ON state, only the RF module sensor 100 to which the modulation signal is assigned outputs the RF signal to the outside during the predetermined time T. The RF module sensor 100 does not output.
次に、変調信号の割り当てが他のチャネルに移ると、その新たなチャネルにおいてＲＦ信号の出力が観測され、それ以外のＲＦモジュールセンサ１００から観測されない。 Next, when the assignment of the modulation signal is shifted to another channel, the output of the RF signal is observed in the new channel, and is not observed from the other RF module sensors 100.
このように、変調信号の割り当てを随時変更することにより、同時期に２つ以上のＲＦモジュールセンサ１００からＲＦ信号が出力されなくなるので、ＲＦモジュールセンサ１００間でのＲＦ信号の混信を防止できる。 Thus, by changing the assignment of modulation signals as needed, RF signals are not output from two or more RF module sensors 100 at the same time, so that interference of RF signals between the RF module sensors 100 can be prevented.
次に、（２）ＲＦモジュールセンサ１００からの出力制御を高速かつ安定に動作させるため、ショットキーバリアダイオードを用いたスイッチを変調器１２として用いる。ショットキーバリアダイオードは、一般に高速かつ安定な動作が可能であることから、ＲＦモジュールセンサ１００からのＲＦ信号の出力を高速かつ安定にオンオフ制御できる。 Next, (2) a switch using a Schottky barrier diode is used as the modulator 12 in order to operate the output control from the RF module sensor 100 stably at high speed. Since the Schottky barrier diode can generally operate at high speed and stably, the output of the RF signal from the RF module sensor 100 can be controlled on and off at high speed.
以上より、複数のＲＦモジュールセンサ１００のうちからいずれか１つのＲＦモジュールセンサ１００に切り換えるため、各ＲＦモジュールセンサ１００からの出力信号の干渉を防止できる。 As described above, since any one of the plurality of RF module sensors 100 is switched to one of the RF module sensors 100, interference of output signals from each RF module sensor 100 can be prevented.
また、変調器１２としてショットキーバリアダイオードを用いるので、ＲＦモジュールセンサ１００からの出力制御を高速かつ安定に動作させることができる。 Moreover, since a Schottky barrier diode is used as the modulator 12, the output control from the RF module sensor 100 can be operated at high speed and stably.
〔補正処理について〕
次に、歪補正部９１で行う各ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性の歪補正処理と、画像処理部９３で行うアレイ補正処理について説明する。
[About correction processing]
Next, a reception characteristic distortion correction process of each RF module sensor 100 performed by the distortion correction unit 91 and an array correction process performed by the image processing unit 93 will be described.
これまで説明した電磁波イメージング装置は、１つのＲＦモジュールセンサ１００に送受回路と受信回路とが一体化されることから小型化に向いている。その一方で、様々なデバイスを組み込む必要があるため、ＲＦモジュールセンサ１００の送信特性や受信特性にばらつきが生じる。 The electromagnetic wave imaging apparatus described so far is suitable for miniaturization because a transmission / reception circuit and a reception circuit are integrated into one RF module sensor 100. On the other hand, since it is necessary to incorporate various devices, variations occur in the transmission characteristics and reception characteristics of the RF module sensor 100.
それゆえ、個々のＲＦモジュールセンサ１００に起因する受信特性のばらつきを低減し、更に、全てのＲＦモジュールセンサ１００の感度や測定のダイナミックレンジを均等化する較正（アレイ補正）が必要不可欠である。 Therefore, calibration (array correction) that reduces variations in reception characteristics due to individual RF module sensors 100 and equalizes the sensitivity and dynamic range of measurement of all RF module sensors 100 is essential.
（受信特性の歪補正について）
特にミリ波帯では、受信した反射信号の強度及び位相情報をＲＦモジュールセンサ１００の個体差に関係なく取得することは技術的に難しく、個々のＲＦモジュールセンサ１００において受信特性に歪が生じる。
(Reception characteristics distortion correction)
In particular, in the millimeter wave band, it is technically difficult to acquire the intensity and phase information of the received reflected signal regardless of individual differences of the RF module sensors 100, and the reception characteristics of each RF module sensor 100 are distorted.
そこで、各ＲＦモジュールセンサ１００における受信特性の歪を補正する歪補正係数を予め計算して歪補正係数データ記憶部１１０２に登録しておき、測定時に受信した反射信号をレーダ信号処理する前に、歪補正部９１において当該反射信号の歪を補正する。 Therefore, a distortion correction coefficient for correcting the distortion of the reception characteristic in each RF module sensor 100 is calculated in advance and registered in the distortion correction coefficient data storage unit 1102, and before the reflected signal received at the time of measurement is subjected to radar signal processing, The distortion correction unit 91 corrects the distortion of the reflected signal.
本発明は、各ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性の歪補正係数を用いることに特徴があることから、その歪補正係数の計算方法については何ら限定されるべきではない。 Since the present invention is characterized by using the distortion correction coefficient of the reception characteristic of each RF module sensor 100, the calculation method of the distortion correction coefficient should not be limited at all.
例えば、先述した特許第３０３６０９３号には、ＲＦモジュールセンサ１００内の受信回路と同様の構成からなる受信回路の後段に様々な回路（ＤＣオフセット補償回路、オフセット測定回路、振幅比移相測定回路、振幅移相補償回路（特許第３０３６０９３号で開示する図２参照））を追加し、その追加回路により、受信回路から出力された同相検波信号Ｉと直交検波信号Ｑとの２つの信号から振幅比と相関係数とを測定し、それら各測定値を基にして直交検波信号から相関成分を除去するとともに直交検波信号の振幅を同相検波信号に一致させる方法が記載されている。本実施の形態では、そのように除去・一致させる変換データを歪補正係数として事前登録しておく。 For example, in the above-mentioned Japanese Patent No. 3036093, various circuits (a DC offset compensation circuit, an offset measurement circuit, an amplitude ratio phase shift measurement circuit, a post-reception circuit having a configuration similar to the reception circuit in the RF module sensor 100, An amplitude phase shift compensation circuit (see FIG. 2 disclosed in Japanese Patent No. 3036093) is added, and the additional circuit detects the amplitude ratio from the two signals of the in-phase detection signal I and the quadrature detection signal Q output from the reception circuit. And a correlation coefficient, a method of removing a correlation component from a quadrature detection signal based on each measured value and matching the amplitude of the quadrature detection signal with the in-phase detection signal is described. In the present embodiment, the conversion data to be removed / matched in advance is registered in advance as a distortion correction coefficient.
ＲＦモジュールセンサ１００の受信回路は、自センサから出力されたＲＦ信号のみを利用して同相成分や直交成分を検波することから、受信特性を得る方法としては、例えば、図３〜図５のような反射体５からの反射波を利用する方法が利用できる。 Since the receiving circuit of the RF module sensor 100 detects the in-phase component and the quadrature component using only the RF signal output from the own sensor, as a method for obtaining the receiving characteristics, for example, as shown in FIGS. A method using a reflected wave from the reflector 5 can be used.
ここで、ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性を得るには、反射信号の位相を変化させる必要がある。位相を高精度に変化させる方法として、図３に示すように、ＲＦモジュールセンサ１００内のアンテナ１３前方に平板状の反射体５ａを配置し、アンテナ１３又は反射体５ａを高精度に移動させることにより、アンテナ１３と反射体５ａ間の距離を変化させる。これにより、ＲＦ信号の位相を変化させた反射信号を受信できる。 Here, in order to obtain the reception characteristics of the RF module sensor 100, it is necessary to change the phase of the reflected signal. As a method of changing the phase with high accuracy, as shown in FIG. 3, a flat reflector 5a is arranged in front of the antenna 13 in the RF module sensor 100, and the antenna 13 or the reflector 5a is moved with high accuracy. Thus, the distance between the antenna 13 and the reflector 5a is changed. Thereby, the reflected signal which changed the phase of RF signal can be received.
このように、任意の反射体５ａを用いてアンテナ１３との間の距離を移動させることにより、特殊なＲＦ信号発生器を用意・調整して疑似信号を反射信号として入力する必要なく、各ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性を取得することができる。 In this way, by moving the distance from the antenna 13 by using an arbitrary reflector 5a, it is not necessary to prepare and adjust a special RF signal generator and input a pseudo signal as a reflected signal, without having to input each RF signal as a reflected signal. The reception characteristics of the module sensor 100 can be acquired.
その他の方法として、図４に示すように、走査方向に対して傾きαで傾斜させた反射体５ａを配置し、ＲＦモジュールセンサ１００を当該走査方向に移動させる方法でも、その受信特性を同様に取得できる。 As another method, as shown in FIG. 4, a method of arranging the reflector 5a inclined at an inclination α with respect to the scanning direction and moving the RF module sensor 100 in the scanning direction has the same reception characteristics. You can get it.
一方、図５（ａ）に示すように、ＲＦモジュールセンサ１００の配置状態が直線的でない場合（例えば、円弧上に配置されている場合）は、全てのアンテナ１３に対して、反射体までの距離が一律に変化する形状の反射体５ｂ（例えば、図５（ｂ）に示すような部分円錐形状の反射体５ｂ）を利用することにより、その受信特性を同様に取得できる。 On the other hand, as shown in FIG. 5A, when the arrangement state of the RF module sensor 100 is not linear (for example, arranged on an arc), all the antennas 13 are connected to the reflector. By using a reflector 5b whose distance varies uniformly (for example, a partially conical reflector 5b as shown in FIG. 5B), the reception characteristics can be obtained in the same manner.
以上の方法によれば、単一のＲＦモジュールセンサ１００や複数のＲＦモジュールセンサ１００でも、一度にかつ短時間でまとめてＲＦモジュールセンサ１００の受信特性を取得できる。 According to the above method, even with a single RF module sensor 100 or a plurality of RF module sensors 100, the reception characteristics of the RF module sensor 100 can be acquired all at once in a short time.
このように取得した反射信号を元に各ＲＦモジュールセンサ１００の歪補正係数をそれぞれ算出し、歪補正係数データ記憶部１１０２に登録しておき、測定時にこれらを用いて測定時の反射信号内の歪を補正する。 The distortion correction coefficient of each RF module sensor 100 is calculated based on the reflection signal acquired in this way, and is registered in the distortion correction coefficient data storage unit 1102, and is used in the measurement to reflect the reflection signal in the reflection signal at the time of measurement. Correct distortion.
なお、ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性は温度ドリフトが生じるため、歪補正係数を動作温度毎に算出して歪補正係数データ記憶部１１０２に登録しておき、測定時における温度計７００での計測温度に対応した歪補正係数を用いることも可能である。 Since the reception characteristic of the RF module sensor 100 causes temperature drift, a distortion correction coefficient is calculated for each operating temperature and registered in the distortion correction coefficient data storage unit 1102, and the temperature measured by the thermometer 700 at the time of measurement is measured. It is also possible to use a distortion correction coefficient corresponding to.
また、温度ドリフトによる歪補正係数は、温度に対して滑らかに変化するため、各温度における歪補正係数の歪補正係数データ記憶部１１０２への登録は離散的でよく、実温度における歪補正係数は歪補正係数データ記憶部１１０２から内挿して求めてもよい。 Further, since the distortion correction coefficient due to temperature drift changes smoothly with respect to the temperature, the registration of the distortion correction coefficient at each temperature into the distortion correction coefficient data storage unit 1102 may be discrete, and the distortion correction coefficient at the actual temperature is It may be obtained by interpolating from the distortion correction coefficient data storage unit 1102.
ここで、図１、図３及び図６を参照しながら、これまで説明した歪補正係数算出処理動作を説明する。電磁波イメージング装置１は、歪補正係数を算出する較正モードと、対象物３を撮像する測定モードとの切り換えが可能であり、本動作時には較正モードに設定されている。 Here, the distortion correction coefficient calculation processing operation described so far will be described with reference to FIG. 1, FIG. 3, and FIG. The electromagnetic wave imaging apparatus 1 can be switched between a calibration mode for calculating a distortion correction coefficient and a measurement mode for imaging the object 3, and is set to the calibration mode during this operation.
最初に、ステップＳ１０１において、現在のモードが較正モードか測定モードかが判定され、較正モードであることから、ステップＳ１０２において、歪補正係数用のデータが取得される。 First, in step S101, it is determined whether the current mode is the calibration mode or the measurement mode. Since the mode is the calibration mode, data for distortion correction coefficient is acquired in step S102.
具体的には、アレイ状に配置されたＲＦモジュールセンサ１００のアンテナ１３から反射体５ａにＲＦ信号が照射され、その反射体５ａで反射した反射信号が受信される（ステップＳ１０２−１）。 Specifically, the RF signal is applied to the reflector 5a from the antenna 13 of the RF module sensor 100 arranged in an array, and the reflected signal reflected by the reflector 5a is received (step S102-1).
次に、第１のミキサ１５ａでのミキシングにより同相検波信号Ｉがベースバンド回路５００に出力されると共に、第２のミキサ１５ｂでのミキシングにより直交検波信号Ｑが同ベースバンド回路５００に出力される（ステップＳ１０２−２）。 Next, the in-phase detection signal I is output to the baseband circuit 500 by mixing in the first mixer 15a, and the quadrature detection signal Q is output to the baseband circuit 500 by mixing in the second mixer 15b. (Step S102-2).
次に、そのベースバンド回路５００において、各フィルタ５１ａ，５１により変調信号の周波数帯のみ通過され、各位相検波器（Phase Sensitive Detector）ＰＳＤ５２ａ，５２ｂにより、変調信号成分の同相検波信号Ｉ及び直交検波信号Ｑが抽出され、各Ａ／Ｄ変換器５３ａ，５３ｂによりデジタル値に変換されて、メモリ６００に記憶される（ステップＳ１０２−３）。 Next, in the baseband circuit 500, only the frequency band of the modulation signal is passed by the filters 51a and 51, and the in-phase detection signal I and the quadrature detection of the modulation signal component are received by the phase detectors PSD52a and 52b. The signal Q is extracted, converted into a digital value by each A / D converter 53a, 53b, and stored in the memory 600 (step S102-3).
次に、ステップＳ１０３において、ＣＰＵ９００内の歪補正係数計算部（図１において不図示）により、その変換後のデジタルデータがメモリ６００から読み取られ、その読み取られたデータには、図７に示すように、オフセットと強度差Ｒ及び位相歪みＰとが存在することから、そのオフセットを除去し、強度差Ｒや位相歪みＰを補償するような係数を求め、歪補正係数データ記憶部１１０２に記憶させる。具体的には、上述したように、直交検波信号から相関成分を除去するとともに直交検波信号の振幅を同相検波信号に一致させるような係数を計算する。 Next, in step S103, the converted digital data is read from the memory 600 by a distortion correction coefficient calculation unit (not shown in FIG. 1) in the CPU 900, and the read data is shown in FIG. Since there is an offset, an intensity difference R, and a phase distortion P, the offset is removed, a coefficient that compensates for the intensity difference R and the phase distortion P is obtained, and stored in the distortion correction coefficient data storage unit 1102. . Specifically, as described above, a coefficient that removes the correlation component from the quadrature detection signal and matches the amplitude of the quadrature detection signal with the in-phase detection signal is calculated.
続いて、測定時における歪補正処理動作を説明する。本動作時には、測定モードに設定されている。 Next, the distortion correction processing operation during measurement will be described. During this operation, the measurement mode is set.
最初に、ステップＳ１０１において、現在のモードが較正モードか測定モードかが判定され、測定モードであることから、ステップＳ２０１において、先述したステップＳ１０２−１乃至ステップＳ１０２−３と同様の処理により、撮像対象である対象物３の反射信号に係る測定データが測定される。 First, in step S101, it is determined whether the current mode is the calibration mode or the measurement mode. Since the current mode is the measurement mode, in step S201, imaging is performed by the same processing as in steps S102-1 to S102-3 described above. Measurement data relating to the reflected signal of the target object 3 is measured.
次に、ステップＳ２０２において、ＣＰＵ９００内の歪補正部９１により、歪補正係数データ記憶部１１０２から各ＲＦモジュールセンサ１００の歪補正係数が取得され、測定された各ＲＦモジュールセンサ１００での測定データに対して歪補正係数が演算される。 Next, in step S202, the distortion correction coefficient of each RF module sensor 100 is acquired from the distortion correction coefficient data storage unit 1102 by the distortion correction unit 91 in the CPU 900, and the measured data of each RF module sensor 100 is measured. On the other hand, a distortion correction coefficient is calculated.
図８は、円弧上に配置されたＲＦモジュールセンサ１００で受信した反射信号を一括で較正した例を示す図である。図５に示したような部分円錐の反射体５ｂを利用して、６つのアンテナ１３を円弧上配置したＲＦモジュールセンサ１００を走査しながら、各ＲＦモジュールセンサ１００での反射波を受信した結果である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which reflected signals received by the RF module sensor 100 arranged on an arc are collectively calibrated. As a result of receiving the reflected wave from each RF module sensor 100 while scanning the RF module sensor 100 in which the six antennas 13 are arranged on the arc using the partial cone reflector 5b as shown in FIG. is there.
その走査時における各ＲＦモジュールセンサ１００での歪補正処理前の受信特性は、図８（ａ）に示すような歪を含んだ特性であった。一方、以上説明したアレイ状のＲＦモジュールセンサ１００で一括取得した受信特性に対して歪補正処理を実施した結果、図８（ｂ）に示す結果を得ることができ、オフセット除去及び歪補正の実現を確認できる。 The reception characteristics before distortion correction processing in each RF module sensor 100 at the time of scanning are characteristics including distortion as shown in FIG. On the other hand, as a result of performing distortion correction processing on the reception characteristics collectively acquired by the array-shaped RF module sensor 100 described above, the result shown in FIG. 8B can be obtained, and the offset removal and distortion correction can be realized. Can be confirmed.
以上より、ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性を個々に取得せずに、アレイ上に並べた状態で個々の受信特性を一括で取得できる。これは、１つのＲＦモジュールセンサ１００を１回走査することをアレイ数（Ｎ個）分繰り返し実施することに対して、ＲＦモジュールセンサ１００をＮ個並べた状態で１回の走査で各ＲＦモジュールセンサ１００の受信特性を取得するが可能であることを意味し、アレイセンサでの受信特性の一括取得により、取得時間を１／Ｎに短縮することが可能であることを示している。 From the above, it is possible to acquire individual reception characteristics in a state of being arranged on the array without individually acquiring the reception characteristics of the RF module sensor 100. This is because one RF module sensor 100 is scanned once for the number of arrays (N), whereas each RF module sensor 100 is arranged in a single scan with N RF module sensors 100 arranged. This means that the reception characteristics of the sensor 100 can be acquired, and the acquisition time can be shortened to 1 / N by collectively acquiring the reception characteristics with the array sensor.
また、ＲＦモジュールセンサ１００をアレイ化し、装置の筺体等に搭載した場合において、再度、個々のＲＦモジュールセンサ１００の受信特性を取得しようとした場合、アレイセンサをセンサ筐体から取り外し、個々のＲＦモジュールセンサを取り外して、個々の受信特性データを再取得することになるので、多くの作業時間を要するという課題がある。しかし、本手法を用いることにより、センサ筐体内にアレイセンサを搭載したまま、かつ、一回の走査でＲＦモジュールセンサ１００個々の受信特性データを取得することが可能となり、作業時間の短縮に貢献する。 Further, when the RF module sensor 100 is arrayed and mounted on the housing of the apparatus or the like, when it is attempted to acquire the reception characteristics of the individual RF module sensor 100 again, the array sensor is removed from the sensor housing and the individual RF module sensor 100 is removed. Since the module sensor is removed and individual reception characteristic data is reacquired, there is a problem that a lot of work time is required. However, by using this method, it is possible to acquire the reception characteristic data of each RF module sensor 100 with one scan while mounting the array sensor in the sensor housing, which contributes to shortening of work time. To do.
（レーダ信号処理後のデータのアレイ補正について）
次に、レーダ信号処理後のデータのアレイ補正処理について説明する。本電磁波イメージング装置１において、近傍領域を対象とした撮像では、サブミリメートルからミリメートルオーダの微細な形状変化を捉えることが可能な受信感度があるため、対象物３の表面形状に大きな変化がある場合、アレイセンサの反射信号強度が大きく変化する。
(About array correction of data after radar signal processing)
Next, data array correction processing after radar signal processing will be described. In the electromagnetic wave imaging apparatus 1, when imaging in the vicinity region has a reception sensitivity capable of capturing a minute shape change from submillimeter to millimeter order, there is a large change in the surface shape of the object 3. The reflected signal intensity of the array sensor changes greatly.
仮に、対象物３の表面形状が変化し、かつ、微細な形状変化が含まれる場合には、その表面形状変化による信号変化と、その微細な形状変化による信号変化とが重畳して受信される。 If the surface shape of the object 3 changes and includes a minute shape change, the signal change due to the surface shape change and the signal change due to the minute shape change are received in a superimposed manner. .
このような場合、大きな表面形状変化による信号変化が濃度レンジ（ダイナミックレンジ）を支配するため、微細な形状変化による信号変化が埋もれてしまい、微細な形状変化を捉えることが困難となる。 In such a case, the signal change due to the large surface shape change dominates the density range (dynamic range), so that the signal change due to the fine shape change is buried, making it difficult to capture the fine shape change.
また、アレイセンサのばらつきが要因でアレイセンサ間の反射信号のダイナミックレンジに差異が生じると撮像結果に著しい像劣化が生じてしまい、対象物３の微細な形状変化を認識することが難しくなる。 In addition, if there is a difference in the dynamic range of the reflected signal between the array sensors due to variations in the array sensors, significant image degradation occurs in the imaging result, making it difficult to recognize minute shape changes of the object 3.
一方、遠方領域の撮像ではアレイセンサの性能が対象物３によらず一定であることから、非特許文献２で開示されたアレイばらつき低減方法が有効であるが、近傍領域ではアレイセンサの性能が撮像位置の対象物３に影響するため、同様の手法を適用することはできない。 On the other hand, since the performance of the array sensor is constant regardless of the object 3 in imaging in a far region, the array variation reduction method disclosed in Non-Patent Document 2 is effective, but the performance of the array sensor in the vicinity region is effective. Since it affects the object 3 at the imaging position, the same method cannot be applied.
従って、対象物３に生じている微細な形状変化を捉えるため、近傍領域でのセンサアレイのダイナミックレンジ均等化手法（アレイ補正）を導入する。反射信号には、走査距離に対して微小変化する高周波信号と、滑らかに変化する低周波信号とが含まれている。 Therefore, in order to capture a minute shape change occurring in the object 3, a dynamic range equalization technique (array correction) of the sensor array in the vicinity region is introduced. The reflected signal includes a high-frequency signal that slightly changes with respect to the scanning distance and a low-frequency signal that changes smoothly.
そこで、微細な形状変化は高周波信号として表現されることから、微細な形状変化を捉えたい場合には、低周波信号を取り除けばよい。ただし、低周波信号はどのような波形になるのかを事前に把握できず、取得したデータを分析することによって低周波信号を知ることができる。 Therefore, since a minute shape change is expressed as a high-frequency signal, the low-frequency signal may be removed when it is desired to capture the minute shape change. However, the waveform of the low frequency signal cannot be grasped in advance, and the low frequency signal can be known by analyzing the acquired data.
図９は、アレイ補正処理を説明する図である。本アレイ補正は、４つの処理手順で構成される。 FIG. 9 is a diagram for explaining the array correction processing. This array correction is composed of four processing procedures.
最初に、画像処理部９３は、図９（ａ）に示すデータ取得処理において、走査距離に対する、アレイセンサで受信した反射信号、その反射信号を歪補正した信号、又は、その補正した信号にレーダ信号処理部９２でレーダ信号処理した信号をメモリ６００から取得する。なお、どの信号を取得するかは任意である。 First, in the data acquisition process shown in FIG. 9A, the image processing unit 93 converts the reflected signal received by the array sensor, the signal obtained by correcting the distortion of the reflected signal, or the corrected signal to the scanning distance. A signal subjected to radar signal processing by the signal processing unit 92 is acquired from the memory 600. Note that which signal is acquired is arbitrary.
次に、図９（ｂ）に示すデータ分割処理において、走査距離方向に沿って、信号データＤ（ｘ，ｙ）（ｘ：走査距離、ｙ：反射信号レベル）を、複数の小区分の信号データΔＤｋ（ｘｉ，ｙｉ）（ｋ：分割数（０〜Ｎ）、ｉ：ｋ×ｎ×０．５＋１，…，ｋ×ｎ×０．５＋ｎ、ｎ：小区分内のデータ数）に分割する。ここでは、分割された小区分内の領域がその小区分内のデータの半数分だけ重なるように領域を取っている。 Next, in the data division process shown in FIG. 9B, along the scanning distance direction, the signal data D (x, y) (x: scanning distance, y: reflected signal level) is converted into a plurality of small section signals. Data ΔD k (x i , y i ) (k: number of divisions (0 to N), i: k × n × 0.5 + 1,..., K × n × 0.5 + n, n: number of data in a small section) Divide into Here, the areas are set such that the areas in the divided subsections are overlapped by half of the data in the subsections.
次に、図９（ｃ）に示すオフセット関数（近似関数）導出処理において、各小区分内の信号データΔＤｋに対し、一般多項式関数の最小二乗近似などを利用して、走査距離に関する、低周波信号に一致する近似関数をオフセット関数（ｆ（ｘ）＝Σｊ＝０〜ｍａｊｘｊ）（ａ：係数、ｊ：次数）として導出する。一般多項式の次数は低次から順に増やしていき、残差が一定の閾値よりも小さくなる次数を採用することで、複雑なオフセット信号波形に一致させることが可能となる。 Next, in the offset function (approximation function) derivation process shown in FIG. 9C, the least significant approximation of the scanning distance is performed on the signal data ΔD k in each subsection using the least square approximation of a general polynomial function. An approximate function that matches the frequency signal is derived as an offset function (f (x) = Σ j = 0 to m a j x j ) (a: coefficient, j: order). The order of the general polynomial is increased in order from the lowest order, and by adopting the order in which the residual becomes smaller than a certain threshold value, it becomes possible to match the complex offset signal waveform.
最後に、図９（ｄ）に示すオフセット除去処理において、分割された全ての各小区分内の信号データΔＤｋから上記オフセット関数より求まるオフセット成分ｆ（ｘｉ）を取り除き（すなわち、低周波信号成分を除去）、補正データＳとして出力する。具体的には、信号データΔＤｋの各データ点についてオフセット関数ｆ（ｘ）の値を差分する。 Finally, in the offset removal processing shown in FIG. 9D, the offset component f (x i ) obtained from the offset function is removed from the signal data ΔD k in all the divided subdivisions (that is, the low frequency signal). The component is removed) and output as correction data S. Specifically, the difference between the value of the offset function f (x) for each data point of the signal data [Delta] D k.
以上より、低周波信号成分が取り除かれることから、アレイセンサ間で生じるダイナミックレンジの違いにより微細な形状変化の認識が劣化することを防止できる。 As described above, since the low-frequency signal component is removed, it is possible to prevent the recognition of the minute shape change from deteriorating due to the difference in the dynamic range generated between the array sensors.
以下、被覆カバー、壁紙、タイルなどで隠匿された曲面状のコンクリートひび割れの原理実験結果について説明する。コンクリート表面には、図１０左に示すように、アレイセンサで使用する波長よりも十分小さい幅のひび割れが生じている。具体的には、０．０２６波長、０．０５１波長、０．０７７波長のひび割れ幅を有している。 Hereinafter, the results of a principle experiment of a curved concrete crack concealed by a covering cover, wallpaper, tile, etc. will be described. As shown on the left side of FIG. 10, a crack having a width sufficiently smaller than the wavelength used in the array sensor is generated on the concrete surface. Specifically, it has crack widths of 0.026 wavelength, 0.051 wavelength, and 0.077 wavelength.
そのコンクリート表面を被覆し、ひび割れ方向の曲面状にＲＦモジュールセンサ１００を並べ、ひび割れと直交する方向に走査させることによる、ひび割れを直接目視できない状態下での撮像実験を行った。 The concrete surface was covered, the RF module sensor 100 was arranged in a curved surface in the crack direction, and scanning was performed in a direction perpendicular to the crack, and an imaging experiment was performed in a state where the crack was not directly visible.
その走査による撮像結果が図１０右に示す取得像である。縦縞は、ＲＦモジュールセンサ１００のダイナミックレンジの違いが濃淡として表現されたものである。また部分的に白く表示されている部分などは、表面形状が凹凸している箇所であり、ＲＦモジュールセンサ１００とコンクリート表面との距離が変化したことにより反射信号強度が大きく変動している。このような画像では、微小幅ひび割れが発生していることを把握することは困難である。 The imaging result of the scanning is an acquired image shown on the right side of FIG. The vertical stripes represent the difference in dynamic range of the RF module sensor 100 as light and shade. Moreover, the part etc. which are displayed in white partially are the places where the surface shape is uneven | corrugated, and the reflected signal strength is fluctuate | varied largely because the distance of RF module sensor 100 and the concrete surface changed. In such an image, it is difficult to grasp that a minute width crack has occurred.
一方、その取得像に対して、ダイナミックレンジ均等化手法（アレイ補正）を適用した撮像結果を図１１に示す。ダイナミックレンジ均等化手法（アレイ補正）の適用により、図１０右に示した取得像からひび割れ像を抽出することが可能であることが把握できる。なお、図１１には、上段より、歪補正部９１での出力結果、レーダ信号処理部９２での出力結果、画像処理部９３でのダイナミックレンジ均等化手法（アレイ補正）および特徴量抽出（ひび割れ抽出）の出力結果を示している。なお、レーダ信号処理部９２で行う具体的画像処理方法については、特開２０１１−３９６９０号広報に開示されているため、ここでの説明は省略する。 On the other hand, FIG. 11 shows an imaging result obtained by applying a dynamic range equalization technique (array correction) to the acquired image. By applying the dynamic range equalization method (array correction), it can be understood that a cracked image can be extracted from the acquired image shown on the right side of FIG. In FIG. 11, the output result from the distortion correction unit 91, the output result from the radar signal processing unit 92, the dynamic range equalization method (array correction) and the feature amount extraction (cracking) in the image processing unit 93 are shown from the top. (Extraction) output result. Note that a specific image processing method performed by the radar signal processing unit 92 is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-39690, and a description thereof is omitted here.
以上より、本実施の形態に係る電磁波イメージング装置によれば、コンクリート構造物の表面付近に生じる微細な形状をリアルタイムかつ非破壊で、従来よりも高分解能に可視化することができる。 As described above, according to the electromagnetic wave imaging apparatus according to the present embodiment, a fine shape generated near the surface of a concrete structure can be visualized in real time and non-destructively with higher resolution than before.
すなわち、本実施の形態によれば、アレイ状に配置され、撮像対象である対象物３にＲＦ信号を送信し、その対象物３で反射した反射信号を受信する複数のＲＦモジュールセンサ１００を備えるので、モノスタティック計測方式が実現されることから、広大な領域をまとめて撮像でき、撮像時間の短縮や撮像の高速化を実現できる。 That is, according to the present embodiment, a plurality of RF module sensors 100 that are arranged in an array, transmit an RF signal to an object 3 that is an imaging target, and receive a reflected signal reflected by the object 3 are provided. Therefore, since the monostatic measurement method is realized, a large area can be imaged collectively, and the imaging time can be shortened and the imaging speed can be increased.
また、本実施の形態によれば、そのようにＲＦモジュールセンサ１００が送信回路と受信回路とを一体化しているので、ＲＦモジュールを任意に配置する自由度を有し、様々な表面形状の対象物３に対応できる。また、ＲＦモジュールセンサ１００の数を必要に応じて容易に増減することや、ＲＦモジュールセンサ１００の小型・軽量化を実現できる。 Further, according to the present embodiment, since the RF module sensor 100 integrates the transmission circuit and the reception circuit as described above, it has a degree of freedom in arbitrarily arranging the RF module, and has various surface shapes. Can correspond to object 3. Further, the number of the RF module sensors 100 can be easily increased or decreased as necessary, and the RF module sensors 100 can be reduced in size and weight.
また、本実施の形態によれば、そのＲＦモジュールセンサ１００は、送受信用に用いるアンテナ１３と、そのアンテナ１３にＲＦ信号を給電するＲＦ信号発生器１１と、そのアンテナ１３で受信した反射信号の９０度位相を変化させるπ／２移相器１６と、送信信号と反射信号とをミキシングする第１のミキサ１５ａと、送信信号と位相変化後の反射信号とをミキシングする第２のミキサ１５ｂと、を備えるので、直交検波方式が実現されることから、強度と位相情報を用いたレーダ信号処理を適用することができ、送受信アンテナと撮像対象間の距離を送信信号の１０波長以下に近づける近接イメージングにおける分解能の向上や被写界深度の改善を実現できる。 Further, according to the present embodiment, the RF module sensor 100 includes an antenna 13 used for transmission / reception, an RF signal generator 11 that feeds an RF signal to the antenna 13, and a reflected signal received by the antenna 13. A π / 2 phase shifter 16 that changes the phase by 90 degrees, a first mixer 15a that mixes the transmission signal and the reflected signal, and a second mixer 15b that mixes the transmission signal and the reflected signal after the phase change, Since the quadrature detection method is realized, radar signal processing using intensity and phase information can be applied, and the distance between the transmission / reception antenna and the imaging target is close to 10 wavelengths or less of the transmission signal. Improve resolution and depth of field in imaging.
また、本実施の形態によれば、複数のＲＦモジュールセンサ１００のうちいずれか１つを選択するので、各ＲＦモジュールセンサ１００を間欠動作可能となることから、各ＲＦモジュールセンサ１００から出力される送信信号の干渉を防止し、安定した受信を確保できる。 In addition, according to the present embodiment, since any one of the plurality of RF module sensors 100 is selected, each RF module sensor 100 can be intermittently operated, and thus output from each RF module sensor 100. It prevents transmission signal interference and ensures stable reception.
また、本実施の形態によれば、イメージング処理する前に、測定データに歪補正係数を演算させるので、各ＲＦモジュールセンサ１００での受信特性のばらつきを補償（歪の低減）し、高精度な直交検波を実現できる。これにより、後段のレーダ信号処理部９２による高分解能な像再構成が可能となり、従来よりも高解像度な像を表示できる。 In addition, according to the present embodiment, the distortion correction coefficient is calculated for the measurement data before imaging processing, so that variations in reception characteristics at each RF module sensor 100 are compensated (distortion reduction), and high accuracy is achieved. Quadrature detection can be realized. As a result, it is possible to perform high-resolution image reconstruction by the radar signal processing unit 92 at the subsequent stage, and it is possible to display an image with higher resolution than before.
また、本実施の形態によれば、歪補正係数を事前計算して歪補正係数データ記憶部１１０２に記憶しておき、それを利用するので、これまでに個々に実施しなければならなかった歪補正係数の取得を複数のＲＦモジュールセンサ１００に対して適用できることから、一括で短時間に歪補正係数を取得できる。また、センサアレイの故障・不具合によりＲＦモジュールセンサ１００数を交換する場合や高速化のためにＲＦモジュールセンサ１００数を増加させる場合、又は、使用環境（例えば、温度や湿度）が大きく異なる場合等では、歪補正係数のデータベースを更新する必要があるが、本実施の形態で説明した較正方法を用いることによって容易に短時間で実施できる。 In addition, according to the present embodiment, since distortion correction coefficients are pre-calculated and stored in the distortion correction coefficient data storage unit 1102, and used, distortions that had to be individually performed so far are used. Since the acquisition of the correction coefficient can be applied to the plurality of RF module sensors 100, the distortion correction coefficient can be acquired at once in a short time. Also, when the number of RF module sensors 100 is replaced due to a failure or malfunction of the sensor array, when the number of RF module sensors 100 is increased for speeding up, or when the usage environment (for example, temperature or humidity) is significantly different. Then, although it is necessary to update the database of distortion correction coefficients, it can be easily performed in a short time by using the calibration method described in this embodiment.
また、本実施の形態によれば、測定時の温度に対応する歪補正係数を用いるため、各ＲＦモジュールセンサ１００での受信特性のばらつきをより適切に補償できる。 Further, according to the present embodiment, since the distortion correction coefficient corresponding to the temperature at the time of measurement is used, it is possible to more appropriately compensate for variations in reception characteristics at each RF module sensor 100.
また、本実施の形態によれば、走査距離に対する反射信号を取得し、取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割し、分割後の測定データから走査距離に関する近似関数（オフセット関数）を導出して、分割後の全ての小区分の信号データの各データ点についてオフセット関数の値を差分するため各画素のダイナミックレンジが均等化され、表面形状による大きな信号変化に埋もれてしまい表現されにくかった微細な形状変化による微小信号変化を捉えることが可能になり、導入前よりも微細形状変化の認識度を大幅に向上できる。また、対象物の特徴量を用いた特徴抽出への負荷が小さくなり特徴抽出の精度が向上する。 Further, according to the present embodiment, a reflected signal with respect to the scanning distance is acquired, all acquired measurement data is divided in a predetermined scanning distance section, and an approximate function (offset function) relating to the scanning distance is obtained from the divided measurement data. Since the offset function value is subtracted for each data point of all the divided subdivision signal data, the dynamic range of each pixel is equalized and buried in a large signal change due to the surface shape. It becomes possible to capture minute signal changes due to difficult minute shape changes, and the degree of recognition of minute shape changes can be greatly improved compared to before introduction. In addition, the load on feature extraction using the feature quantity of the object is reduced, and the accuracy of feature extraction is improved.
また、本実施の形態によれば、変調器１２は、ショットキーバリアダイオードを用いて構成されるため、数ｎＳ程度まで対応可能なことから、変調器でのオンオフ制御の高速動作が可能となり、それゆえ、ＲＦモジュールセンサ１００からの出力制御を高速かつ安定に動作させることができる。 In addition, according to the present embodiment, the modulator 12 is configured using a Schottky barrier diode, and therefore can cope with up to about several nS, thereby enabling high-speed operation of on / off control in the modulator. Therefore, the output control from the RF module sensor 100 can be operated at high speed and stably.
また、本実施の形態によれば、歪補正係数は、平板状又は円錐状の反射体との間の距離を変化させながら取得した測定データを用いて事前計算されるので、一度にかつ短時間でまとめて送受信モジュールの受信特性を取得できる。 Further, according to the present embodiment, the distortion correction coefficient is pre-calculated using the measurement data acquired while changing the distance between the flat plate-shaped or conical reflector, so that the distortion correction coefficient can be shortened once and for a short time. The reception characteristics of the transceiver module can be acquired together.
１…電磁波イメージング装置
３…対象物
５ａ、５ｂ…反射体
１００…ＲＦモジュールセンサ
１１…ＲＦ信号発生器
１２…変調器
１３…アンテナ
１４…増幅器
１５ａ…第１のミキサ
１５ｂ…第２のミキサ
１６…π／２移相器
２００…ＲＦモジュールセンサ切換回路
２１…第１の切換器
２２…第２の切換器
２３…第３の切換器
３００…ＲＦモジュールセンサ選択信号生成器
４００…変調信号生成器
５００…ベースバンド回路
５１ａ、５１ｂ…フィルタ
５２ａ、５２ｂ…ＰＳＤ（位相検波器）
５３ａ、５３ｂ…Ａ／Ｄ変換器
６００…メモリ
７００…温度計
８００…走査距離計
９００…ＣＰＵ
９１…歪補正部
９２…レーダ信号処理部
９３…画像処理部
１０００…表示器
１１００…データベース
１１０１…選択順番データ記憶部
１１０２…歪補正係数データ記憶部
１１０１…対象物特徴量データ記憶部
Ｓ１０１〜Ｓ１０３、Ｓ２０１〜Ｓ２０２…処理ステップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic wave imaging apparatus 3 ... Object 5a, 5b ... Reflector 100 ... RF module sensor 11 ... RF signal generator 12 ... Modulator 13 ... Antenna 14 ... Amplifier 15a ... 1st mixer 15b ... 2nd mixer 16 ... π / 2 phase shifter 200 ... RF module sensor switching circuit 21 ... first switch 22 ... second switch 23 ... third switch 300 ... RF module sensor selection signal generator 400 ... modulation signal generator 500 ... baseband circuits 51a, 51b ... filters 52a, 52b ... PSD (phase detector)
53a, 53b ... A / D converter 600 ... Memory 700 ... Thermometer 800 ... Scanning distance meter 900 ... CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 91 ... Distortion correction part 92 ... Radar signal processing part 93 ... Image processing part 1000 ... Display 1100 ... Database 1101 ... Selection order data storage part 1102 ... Distortion correction coefficient data storage part 1101 ... Object feature-value data storage part S101-S103 , S201 to S202 ... processing steps
Claims (8)
前記反射信号の同相信号及び直交信号を取得するベースバンド回路と、
前記同相信号及び前記直交信号を測定データに用いて前記撮像対象をイメージング処理する画像処理部と、を備え、
前記送受信モジュールは、
送受信アンテナと、
前記送受信アンテナに前記電磁波による送信信号を給電する信号発生器と、
前記送受信アンテナで受信した反射信号の位相を変化させる移相器と、
前記送信信号と前記反射信号とを乗算する第１のミキサと、
前記送信信号と前記位相変化後の反射信号とを乗算する第２のミキサと、
を備えることを特徴とする電磁波イメージング装置。 A plurality of transmission / reception modules arranged in an array, transmitting electromagnetic waves to the imaging target, and receiving reflected signals reflected by the imaging target;
A baseband circuit for obtaining an in-phase signal and a quadrature signal of the reflected signal;
An image processing unit that performs imaging processing of the imaging target using the in-phase signal and the quadrature signal as measurement data,
The transceiver module is
A transmitting and receiving antenna;
A signal generator for feeding a transmission signal by the electromagnetic wave to the transmission / reception antenna;
A phase shifter for changing the phase of the reflected signal received by the transmitting / receiving antenna;
A first mixer for multiplying the transmitted signal and the reflected signal;
A second mixer for multiplying the transmission signal by the reflected signal after the phase change;
An electromagnetic wave imaging apparatus comprising:
前記複数の送受信モジュールのうちいずれか１つを選択する切換器と、を更に備え、
前記送受信モジュールは、
前記変調信号により前記送信信号を強度変調し、前記変調信号が入力されない場合に前記送信信号を前記送受信アンテナに出力しない変調器を更に備えることを特徴とする請求項１記載の電磁波イメージング装置。 A modulation signal generator for generating a modulation signal;
A switch for selecting any one of the plurality of transmission / reception modules;
The transceiver module is
The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 1, further comprising: a modulator that modulates the intensity of the transmission signal with the modulation signal and does not output the transmission signal to the transmission / reception antenna when the modulation signal is not input.
前記画像処理部は、
前記イメージング処理する前に、前記測定データに前記歪補正係数を演算させる歪補正部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の電磁波イメージング装置。 A distortion correction coefficient data storage unit for storing a distortion correction coefficient for correcting the reception characteristic distortion of the transceiver module;
The image processing unit
The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 1, further comprising a distortion correction unit that calculates the distortion correction coefficient in the measurement data before performing the imaging process.
前記歪補正部は、
測定時の温度に対応する歪補正係数を用いて前記演算を行うことを特徴とする請求項３記載の電磁波イメージング装置。 The strain correction coefficient data storage unit stores the strain correction coefficient in association with a measured temperature,
The distortion correction unit
The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 3, wherein the calculation is performed using a distortion correction coefficient corresponding to a temperature at the time of measurement.
走査距離に対する前記測定データを取得して、前記取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割し、前記分割後の測定データから走査距離に対する測定データの大きな変化を表す低周波成分信号と一致する近似関数を導出して、前記分割後の全ての測定データの各データ点について前記近似関数の値を差分するアレイ補正部を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電磁波イメージング装置。 The image processing unit
The measurement data for the scanning distance is acquired, all the acquired measurement data is divided by a predetermined scanning distance section, and a low frequency component signal representing a large change in the measurement data with respect to the scanning distance from the divided measurement data; 5. An array correction unit for deriving a matching approximate function and subtracting the value of the approximate function for each data point of all the divided measurement data. Electromagnetic imaging device.
ショットキーバリアダイオードを用いて構成されることを特徴とする請求項２記載の電磁波イメージング装置。 The modulator is
The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 2, wherein the electromagnetic wave imaging apparatus is configured using a Schottky barrier diode.
平板状又は円錐状の反射体と送受信アンテナとの間の距離を変化させながら取得した測定データを用いて事前計算されることを特徴とする請求項３又は４記載の電磁波イメージング装置。 The distortion correction coefficient is
The electromagnetic wave imaging apparatus according to claim 3 or 4, wherein the electromagnetic wave imaging apparatus is pre-calculated using measurement data acquired while changing a distance between the flat or conical reflector and the transmission / reception antenna.
前記反射信号の同相信号及び直交信号を取得するベースバンド回路と、
前記同相信号及び前記直交信号を測定データに用いて前記撮像対象をイメージング処理する画像処理部と、を備え、
前記送受信モジュールは、
送受信アンテナと、
前記送受信アンテナに前記電磁波による送信信号を給電する信号発生器と、
前記送受信アンテナで受信した反射信号の位相を変化させる移相器と、
前記送信信号と前記反射信号とを乗算する第１のミキサと、
前記送信信号と前記位相変化後の反射信号とを乗算する第２のミキサと、
を備えた電磁波イメージング装置で行う電磁波イメージング方法において、
前記画像処理部は、
前記取得した全ての測定データを所定の走査距離区間で分割するデータ分割ステップと、
前記分割後の測定データから走査距離に対する測定データの大きな変化を表す低周波成分信号と一致する近似関数を導出する近似関数導出ステップと、
前記分割後の全ての測定データの各データ点について前記近似関数の値を差分するオフセット除去ステップと、
を有することを特徴とする電磁波イメージング方法。 A plurality of transmission / reception modules arranged in an array, transmitting electromagnetic waves to the imaging target, and receiving reflected signals reflected by the imaging target;
A baseband circuit for obtaining an in-phase signal and a quadrature signal of the reflected signal;
An image processing unit that performs imaging processing of the imaging target using the in-phase signal and the quadrature signal as measurement data,
The transceiver module is
A transmitting and receiving antenna;
A signal generator for feeding a transmission signal by the electromagnetic wave to the transmission / reception antenna;
A phase shifter for changing the phase of the reflected signal received by the transmitting / receiving antenna;
A first mixer for multiplying the transmitted signal and the reflected signal;
A second mixer for multiplying the transmission signal by the reflected signal after the phase change;
In an electromagnetic wave imaging method performed by an electromagnetic wave imaging apparatus comprising:
The image processing unit
A data dividing step of dividing all the acquired measurement data by a predetermined scanning distance section;
An approximate function deriving step for deriving an approximate function that matches a low frequency component signal representing a large change in the measurement data with respect to the scanning distance from the divided measurement data;
An offset removal step of subtracting the value of the approximation function for each data point of all the measurement data after the division;
An electromagnetic wave imaging method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012030694A JP5458124B2 (en) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | Electromagnetic wave imaging apparatus and electromagnetic wave imaging method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012030694A JP5458124B2 (en) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | Electromagnetic wave imaging apparatus and electromagnetic wave imaging method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013167524A true JP2013167524A (en) | 2013-08-29 |
| JP5458124B2 JP5458124B2 (en) | 2014-04-02 |
Family
ID=49178034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012030694A Active JP5458124B2 (en) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | Electromagnetic wave imaging apparatus and electromagnetic wave imaging method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5458124B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017154731A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | Ntn株式会社 | Vibration inspection device |
| JP2018141658A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 国立大学法人群馬大学 | Oscillating radar apparatus and data analysis apparatus |
| CN111830455A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-27 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | Positioning method and system |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138270A (en) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Toshiba Corp | Phased array antenna apparatus |
| JP2001056371A (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radio-wave ranging system |
| JP2005086424A (en) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Toshiba Corp | Array antenna equipment |
| JP2005127874A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | National Institute Of Information & Communication Technology | Polarization synthetic aperture radar calibration method and device |
| JP2006050580A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Kyocera Corp | High-frequency oscillator,high-frequency send-receive apparatus and radar apparatus using it, radar apparatus mounting vehicle, and radar apparatus mounting small ship |
| JP2007292744A (en) * | 2006-03-28 | 2007-11-08 | Omron Corp | Rfid tag distance measurement system and reader |
| JP2008014762A (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | Electronic scanning radar system |
| JP2011196900A (en) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Fujitsu Ltd | Transmitter-receiver and imaging apparatus |
-
2012
- 2012-02-15 JP JP2012030694A patent/JP5458124B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09138270A (en) * | 1995-11-16 | 1997-05-27 | Toshiba Corp | Phased array antenna apparatus |
| JP2001056371A (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Radio-wave ranging system |
| JP2005086424A (en) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Toshiba Corp | Array antenna equipment |
| JP2005127874A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | National Institute Of Information & Communication Technology | Polarization synthetic aperture radar calibration method and device |
| JP2006050580A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Kyocera Corp | High-frequency oscillator,high-frequency send-receive apparatus and radar apparatus using it, radar apparatus mounting vehicle, and radar apparatus mounting small ship |
| JP2007292744A (en) * | 2006-03-28 | 2007-11-08 | Omron Corp | Rfid tag distance measurement system and reader |
| JP2008014762A (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-24 | Toshiba Corp | Electronic scanning radar system |
| JP2011196900A (en) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Fujitsu Ltd | Transmitter-receiver and imaging apparatus |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017154731A1 (en) * | 2016-03-11 | 2017-09-14 | Ntn株式会社 | Vibration inspection device |
| JP2018141658A (en) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 国立大学法人群馬大学 | Oscillating radar apparatus and data analysis apparatus |
| CN111830455A (en) * | 2019-03-28 | 2020-10-27 | 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 | Positioning method and system |
| CN111830455B (en) * | 2019-03-28 | 2023-10-31 | 北京骑胜科技有限公司 | Positioning method and system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5458124B2 (en) | 2014-04-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7656346B2 (en) | Millimeter wave image processor and millimeter wave image processing method | |
| Pfeffer et al. | FMCW MIMO radar system for frequency-division multiple TX-beamforming | |
| US7436348B2 (en) | Interferometer-type radar | |
| Geibig et al. | Compact 3D imaging radar based on FMCW driven frequency-scanning antennas | |
| JP5080795B2 (en) | Imaging device | |
| JP2007316016A (en) | Radar device | |
| EP2558882B1 (en) | An imaging system | |
| US10451663B2 (en) | Method for measuring electromagnetic field, electromagnetic field measurement device, and phase imaging device | |
| JP5458124B2 (en) | Electromagnetic wave imaging apparatus and electromagnetic wave imaging method | |
| Baccouche et al. | A sparse array based sub-terahertz imaging system for volume inspection | |
| CN102668240B (en) | For the receiving system of high frequency imaging system | |
| JPWO2017159521A1 (en) | Object detection apparatus and object detection method | |
| JP4793240B2 (en) | High resolution radar equipment | |
| JP2005127874A (en) | Polarization synthetic aperture radar calibration method and device | |
| WO2013037701A1 (en) | Interferometric scanning system and method | |
| JP5628857B2 (en) | Two-dimensional image reconstruction method | |
| JP3138728B2 (en) | Array antenna calibration method | |
| JP2003344532A (en) | Radar equipment | |
| CN112068090A (en) | System and method for testing radar under test | |
| KR101494390B1 (en) | Near-Field Measurement Data Compensation Method and Radar and Sensor Using thereof | |
| JP6862217B2 (en) | Dangerous goods detection method | |
| WO2022162869A1 (en) | Object-penetrating visualization device, control circuit, storage medium, and object-penetrating visualization method | |
| JP3723854B2 (en) | Radar equipment | |
| JP2000221260A (en) | Image radar device | |
| Wijnholds et al. | Hemispheric imaging of galactic neutral hydrogen with a phased array antenna system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131216 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140107 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140110 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5458124 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |