ES2610593T3 - Sistema activo de formación de imágenes de ondas milimétricas - Google Patents

Abstract

Una estación de interrogación (330) para llevar a cabo comprobaciones de seguridad que tiene un sistema de formación de imágenes (20) para formación de imágenes de personas incluyendo: un aparato de antena (82;132;174;262; 332, 334) configurado para transmitir y recibir hacia/de un sujeto (100) cuando el sujeto (100) está en una posición de sujeto (84; 336), teniendo la posición de sujeto (84; 336) un centro (86; 338), radiación electromagnética (26, 30) en un rango de frecuencias de aproximadamente 200 MHz a aproximadamente 1 THz, desde posiciones espaciadas de la posición de sujeto (84) y distribuidas a lo largo de un primer lugar (88) de puntos; un transceptor (38) configurado para operar el aparato de antena (82;132;174;262;332, 334) y producir una salida (48) representativa de la radiación recibida (30); y un procesador (40) adaptado para convertir la salida de transceptor (48) a datos de imagen (50) representativos de una imagen de al menos una porción del sujeto (100), caracterizada porque el primer lugar (88; 344) de puntos incluye al menos un primer lugar curvado (88; 344) de puntos que tiene un centro (92; 346) de curvatura espaciado del centro (86; 338) de la posición de sujeto (84; 336) y en la que el lugar de puntos (344) tiene una pluralidad de diferentes centros de curvatura (346, 348; 350, 352), y en la que el lugar de puntos tiene una porción curvada intermedia (344a) y una porción de extremo (344d, 344e) en cada extremo de la porción curvada intermedia (344a) que está inclinada hacia el centro (338) de la posición de sujeto (336) con relación a la porción curvada intermedia (344a).

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Sistema activo de formacion de imagenes de ondas milimetricas Antecedentes

Se usan senales de ondas milimetricas para radar y telecomunicaciones. Tambien se pueden usar para producir una imagen de un sujeto dirigiendo senales de ondas milimetricas al sujeto y detectando la senal reflejada. Ejemplos de tales sistemas de formacion de imagenes se han descrito en las Patentes de Estados Unidos numeros 5.455.590; 5.557.283; 5.859.609 y 6.507.309; y la Solicitud de Patente de Estados Unidos numero 10/607.552 presentada el 26 de Junio de 2003 y una continuacion parcial de dicha solicitud presentada el 30 de Octubre de 2003 titulada “Deteccion de objetos ocultados en un punto de control”; y la Solicitud de Patente de Estados Unidos numero 10/301.522 presentada el 21 de Noviembre de 2002 y una continuacion parcial de dicha solicitud presentada el 30 de Octubre de 2003 titulada “Deteccion de un objeto ocultado”.

Cuando se usan sistemas de formacion de imagenes para vigilancia de personas, puede ser deseable que el sistema realice la vigilancia de forma rapida, conveniente y segura. Esto es especialmente verdadero en situaciones donde la vigilancia retarda el avance previsto de la persona vigilada, tal como antes de subir a un vehfculo de transporte publico, o antes de entrar en un centro publico o protegido. Consiguientemente, las diferentes situaciones de vigilancia pueden beneficiarse usando estaciones de vigilancia o interrogacion configuradas de forma diferente en las que una persona se encuentra durante la formacion de imagenes.

Breve resumen de la descripcion

Los sistemas activos de formacion de imagenes pueden incluir un aparato de antena configurado para transmitir y recibir hacia/de un sujeto en una posicion de sujeto radiacion electromagnetica de ondas milimetricas. El aparato de antena transmite y recibe radiacion de posiciones espaciadas de la posicion de sujeto y distribuidas a lo largo de un lugar de puntos o agujero que mira al sujeto. Un controlador puede incluir un transceptor configurado para operar el aparato de antena y producir una salida representativa de la radiacion recibida, y un procesador adaptado para convertir la salida de transceptor a datos de imagen representativos de una imagen del sujeto.

Son posibles varias configuraciones de un aparato de antena. Se puede seleccionar una configuracion particular segun sea apropiado para una aplicacion particular. Por ejemplo, el aparato de antena puede incluir una o una pluralidad de unidades de antena, tal como una red lineal o bidimensional de unidades de antena. La unidad o unidades de antena se pueden mover a lo largo de un recorrido curvado o estar en una red curvada o recta, y pueden estar fijas o moverse en un recorrido curvado o recto. Las unidades de antena o una o mas redes de unidades de antena pueden estar fijas en posicion y pivotar para explorar un sujeto desde una o varias posiciones distribuidas alrededor del sujeto. Un conjunto, en el que una red de antenas esta adaptada para moverse a lo largo de un recorrido definido, puede moverse de varias formas. Por ejemplo, el conjunto puede moverse a lo largo de un recorrido que se extiende al menos parcialmente alrededor del sujeto, aproximandose o alejandose del sujeto, o en una direccion opuesta a un conjunto asociado. Tales unidades de antena tambien pueden estar orientadas en diferentes posiciones angulares a lo largo de una red. Las redes de antenas tambien se pueden formar a partir de una pluralidad de segmentos de red, y se puede combinar un grupo de redes para formar un aparato de antena.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 es un diagrama general que representa un sistema activo de formacion de imagenes.

La figura 2 es un diagrama que ilustra ejemplos generales de estaciones de interrogacion que pueden ser usadas en sistemas de formacion de imagenes.

Las figuras 3-9 son vistas superiores simplificadas de diferentes estaciones de interrogacion.

Las figuras 10A-10C son vistas superiores de otra estacion de interrogacion que ilustran una secuencia de operacion.

Las figuras 11A-10D son vistas superiores de otra estacion de interrogacion que ilustran una secuencia de operacion.

La figura 12 es una vista lateral de una estacion de interrogacion que ilustra una configuracion ejemplar de redes de antenas.

La figura 13 es una vista frontal de una realizacion opcional de la red de antenas de la figura 12.

La figura 14 es una vista superior de una estacion de interrogacion que ilustra otra configuracion ejemplar de redes de antenas que puede ser la misma estacion de interrogacion representada en la figura 12.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La figura 15 es una vista superior de una estacion de interrogacion que tiene conjuntos de red de antenas desviados lateralmente.

La figura 16 es un diagrama general que ilustra un sistema de formacion de imagenes que tiene una estacion de interrogacion con una pluralidad de segmentos de aparato de antena.

La figura 17 es un diagrama general que ilustra un ejemplo de un segmento de aparato de antena utilizable en la estacion de interrogacion de la figura 16.

La figura 18 es una vista en planta de una pluralidad de segmentos de red de antenas que pueden ser usados para formar una red de antenas.

La figura 19 es una vista isometrica de un ejemplo de un segmento de aparato de antena.

La figura 20 es una vista superior de una estacion de interrogacion que tiene una pluralidad de segmentos de aparato de antena.

Descripcion detallada de las varias realizaciones

Un sistema activo de formacion de imagenes se representa en general en 20 en la figura 1. El sistema 20 incluye un aparato de antena 22 y un controlador 24. El sistema es activo en el sentido de que el aparato de antena transmite radiacion electromagnetica 26 hacia un sujeto 28, y en respuesta, el sujeto emite o refleja radiacion electromagnetica 30 que es detectada por el aparato de antena. Un sujeto incluye todo lo que se presenta en una estacion de interrogacion de un sistema de formacion de imagenes para formacion de imagenes, ya sea un humano, un animal o un objeto inanimado. Por ejemplo, si una persona esta en una estacion de interrogacion para formacion de imagenes, el sujeto incluye la persona asf como cualesquiera objetos que lleve la persona, como relojes, llaves, joyas, navajas de bolsillo u otras, monedas, accesorios de ropa, pistolas, o cualesquiera otros objetos de los que se pueda formar imagenes. Un sujeto puede incluir una o mas personas, animales, objetos, o combinacion de estos.

La radiacion electromagnetica se puede seleccionar de un rango de frecuencias apropiado, tal como en el rango de aproximadamente 200 megahercios (MHz) a aproximadamente un terahercio (THz), aqrn denominada en general radiacion de ondas milimetricas. Se puede realizar una formacion de imagenes satisfactoria usando radiacion electromagnetica en el rango de frecuencias reducido de un gigahercio (GHz) a aproximadamente 300 GHz. La radiacion en el rango de aproximadamente 5 GHz a aproximadamente 110 GHz tambien se puede usar para producir imagenes aceptables. Tal radiacion puede estar a una frecuencia fija o en un rango o conjunto de frecuencias usando varios tipos de modulacion, por ejemplo, chirrido, salto de frecuencia pseudoaleatoria, pulsada, onda continua modulada en frecuencia (FMCW), u onda continua (CW).

Son posibles muchas variaciones de un aparato de antena. El aparato de antena puede incluir una o mas unidades de antena, y cada unidad de antena puede incluir una o varias antenas de transmision y una o varias antenas de recepcion. Una unidad de antena puede incluir una pluralidad de antenas que pueden recibir radiacion en respuesta a transmision por una sola antena. Las antenas pueden ser de cualquier tipo apropiado configurado para transmitir o recibir radiacion electromagnetica, tal como una lmea de ranuras, parche, radiacion longitudinal, grna de ondas, dipolo, semiconductor o laser. Las antenas pueden ser tanto de transmision como de recepcion. Las unidades de antenas pueden tener una o varias antenas individuales que transmiten o reciben formas de onda de polarizacion analoga o de polarizacion diferente tal como polarizacion plana, elfptica o circular, y pueden tener configuraciones de haz de radiacion angulares estrechas o amplias, dependiendo de la aplicacion. La anchura de haz puede ser relativamente amplia, es decir, de 30-120 grados para aplicaciones de formacion de imagenes que usan tecnicas holograficas, mientras que se puede usar anchuras de haz estrechas en el rango de 0 a -30 grados para aplicaciones que tienen un requisito de campo de vision estrecho. Ademas, una sola antena puede explorar un sujeto moviendose mecanicamente alrededor del sujeto en un recorrido unidimensional o bidimensional. Una red unidimensional o bidimensional de unidades de antena puede explorar electronica y mecanicamente un sujeto. Un sistema de formacion de imagenes puede incluir uno o una pluralidad de aparatos de antena, tal como un segundo aparato de antena 22'. Los aparatos de antena pueden estar protegido contra el entorno por material radomo adecuado que puede ser parte del aparato, o estar separado, dependiendo del movimiento mecanico que exija a los aparatos o red de antenas.

Un sistema de formacion de imagenes puede incluir un mecanismo de movimiento de aparato de antena 32, representado por un motor, que mueve un aparato de antena 22 con relacion a un sujeto 28. El mecanismo de movimiento 32 puede ir montado con relacion a un bastidor 34 para mover la antena a lo largo de un recorrido definido por un mecanismo de control de movimiento, tal como una grna 36, incluyendo indexadores de motor asociados, codificadores u otros controles, segun sea apropiado. El mecanismo de accionamiento puede ser cualquier mecanismo apropiado que mueva el aparato de antena, y puede incluir un motor paso a paso, un servomotor, u otro dispositivo adecuado.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

El controlador 24 puede controlar la operacion del motor 32, y coordinar la operacion del aparato de antena 22 con el movimiento del aparato de antena. El controlador 24 puede incluir hardware, software, microprogramas, o una combinacion de estos, y puede estar incluido en un ordenador, ordenador servidor, u otro sistema basado en microprocesador capaz de realizar una secuencia de operaciones logicas. Ademas, el procesado puede estar distribuido con porciones individuales implementadas en componentes separados del sistema. En un ejemplo, el controlador 24 puede incluir un transceptor 38, un procesador 40, y una memoria 42 acoplada al procesador para almacenar datos e instrucciones operativas. Tales instrucciones pueden realizarse como hardware, microprogramas o software.

El transceptor, como se contempla aqrn, incluye toda la estructura y funciones apropiadas para generar, enrutar, procesar, transmitir y recibir senales de ondas milimetricas entre el aparato de antena y el procesador. El transceptor, en este sentido general, puede incluir conmutacion multiplexada entre las unidades de antena, electronica de transmision y recepcion, y unidades electronicas y logicas. El transceptor puede estar total o parcialmente incluido con un controlador central o ser completa o parcialmente residente en una estacion de interrogacion 44 que aloja el aparato de antena. En algunos casos es deseable mas de un transceptor, tal como para multiples aparatos de antena o para sistemas de formacion de imagenes de matriz bidimensional. El transceptor envfa y recibe asf del aparato de antena senales de exploracion 46, y envfa las senales recibidas 48 al procesador 40.

El procesador puede ser cualquier dispositivo computacional analogico o digital, o combinacion de dispositivos, tal como ordenador(es), microprocesador(es), u otra(s) unidad(es) logica(s) adaptada(s) para controlar la exploracion de un sujeto y recibir senales recibidas 48 y producir datos de imagen 50 representativos de una imagen de al menos una porcion del sujeto. Los datos de imagen pueden incluir cualesquiera datos, procesados, parcialmente procesados o no procesados, o subconjuntos de los datos, tal como datos para una porcion de un sujeto, datos que son manipulados con el fin de separar, para ver por un operador o por otro procesador, objetos que pueden representar una clase deseada de objetos, tal como objetos artificiales, objetos no fisiologicos o no vivos, o analogos, datos que identifican o facilitan la identificacion de un objeto o sujeto, o mediciones u otra informacion relativa a un sujeto que se derivan de senales recibidas. Los datos de imagen pueden ser enviados a un dispositivo de salida 52, tal como un dispositivo de almacenamiento, enlace de comunicacion, tal como un hub de red, otro ordenador o servidor, o directamente a un dispositivo de visualizacion, tal como un monitor video. La memoria 42 puede ser un solo dispositivo o una combinacion de dispositivos, y puede ser local al procesador o remoto de el y accesible en un enlace de comunicacion o red.

La figura 2 ilustra otra forma de estacion de interrogacion 60 para uso en algunos sistemas de formacion de imagenes, tal como el sistema 20 explicado anteriormente. La estacion de interrogacion 60 incluye un conjunto de aparato de antena 62 y un conjunto de movimiento por recorrido de antena 64. El conjunto de aparato de antena puede incluir un aparato de antena 66, un motor 68, una grna 70, y un bastidor intermedio 72, similar a la estacion de interrogacion 44 del sistema de formacion de imagenes 20. Los componentes 66, 68 y 70 pueden ir montados con relacion al bastidor intermedio 72 para mover el aparato de antena a lo largo de un recorrido de antena. El conjunto de movimiento por recorrido 64 puede incluir correspondientemente un motor 74, una grna 76 y un bastidor base 78. El motor 74 puede actuar en el conjunto de aparato de antena 62 para mover la posicion del recorrido de antena. Como se explica mejor mas adelante, este movimiento del conjunto de aparato de antena puede ser usado para controlar el acceso por una persona (sujeto) a la posicion de sujeto en la estacion de interrogacion, o para realizar exploracion ampliada del sujeto con el aparato de antena.

Siguen varias realizaciones y configuraciones de estaciones de interrogacion o porciones de estaciones de interrogacion que pueden ser usadas en un sistema de formacion de imagenes, tal como en uno o varios de los sistemas de formacion de imagenes ilustrados en las figuras 1 y 2. La figura 3 ilustra una vista superior de una estacion de interrogacion 80 que tiene un aparato de antena 82 espaciado de una posicion de sujeto 84 que tiene un centro de sujeto 86. El aparato de antena 82 permite transmitir y recibir radiacion electromagnetica a lo largo de un lugar 88 de puntos, representado por un arco 90. En este ejemplo, el arco 90 tiene un centro de curvatura 92 que esta en el lado opuesto del centro de sujeto 86 del aparato de antena.

La forma del lugar de puntos puede variar a lo largo de su longitud en una o varias direcciones. El lugar de puntos puede parecer asf concavo o convexo a un sujeto del que se forman imagenes, o puede tener algunas de varias configuraciones curvilmeas, tal como una curva en forma de S, o una curva con una curvatura que vana incrementalmente o de forma continua, una configuracion con uno o varios segmentos rectilmeos, o cualquier combinacion de tales configuraciones. En el sentido en que se usa aqrn, el centro de curvatura de una porcion de un lugar de puntos conteniendo tres puntos adyacentes es un punto equidistante de los tres puntos. La distancia del centro de curvatura a los tres puntos corresponde entonces al radio de un arco que pasa a traves de los tres puntos.

El aparato de antena puede incluir al menos una unidad de antena 94 que se mueve a lo largo de un recorrido 96 conforme al arco 90. Se ilustran varias posiciones de la unidad de antena 94 a lo largo del recorrido 96. En una realizacion que solamente tiene una sola unidad de antena, la posicion de sujeto es explorada moviendo mecanicamente la unidad de antena a lo largo de un agujero de interes, tal como a lo largo del arco 90.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La unidad de antena 94 tambien puede ser parte de una red vertical de antenas 98 que se extiende verticalmente a lo largo de la altura o una porcion de la altura de un sujeto 100, tal como una persona, ocupando en general la posicion de sujeto 84. En tal caso, la red vertical avanza a lo largo del recorrido 96 en un sistema de formacion de imagenes como se ilustra en la figura 1. Las varias posiciones de la unidad de antena 94 a lo largo del recorrido corresponden a posiciones de la red de antenas 98 a lo largo del recorrido.

Opcionalmente, la unidad de antena 94 puede ser parte de una red horizontal 102, teniendo tambien la red horizontal unidades de antena adicionales, tal como las unidades de antena 104, 106, 108 y 110. La red horizontal 102 se extiende a lo largo del arco 90. Un sujeto en la posicion de sujeto puede ser explorado verticalmente tanto electronicamente a lo largo de la red como mecanicamente por el movimiento de la serie.

En algunas realizaciones se puede usar una red bidimensional 112. La red 112 se extiende asf vertical y horizontalmente, e incluye las unidades de antena 94, 104, 106, 108, 110, y otras que se extienden verticalmente desde las unidades de antena a lo largo del arco 90. La posicion de sujeto puede ser explorada entonces electronicamente a partir del lugar de puntos que cubre una zona o agujero 114 incluyendo el arco 90.

Se puede realizar formacion ampliada de imagenes por uno o varios de la extension del arco 90, la provision de uno o varios aparatos de antena adicionales, el giro de un sujeto 100 alrededor del centro 86, como indica el cfrculo 116, tal como en una plataforma, y el movimiento del arco 90 alrededor de la posicion de sujeto. El arco 90 puede ser de cualquier longitud que se considere apropiada para una aplicacion particular.

La distancia D1 desde el centro de la posicion de sujeto al arco 90 puede variar a lo largo del arco. Un sistema de formacion de imagenes en base a un agujero cilmdrico para formacion de imagenes, como se describe en la Patente de Estados Unidos numero 5.859.609, puede ser modificado al calcular datos de imagen correspondientes a un sistema cilmdrico, compensando la diferencia de distancia a lo largo del arco. Tal diferencia puede ser calculada durante el procesado de datos, o se pueden almacenar valores de diferencia en memoria, tal como en una tabla de consulta.

Se apreciara que, poniendo el centro de curvatura 92 del arco 90 en el lado opuesto del centro de sujeto 86 del aparato de antena 82, la curva del arco es mas alargada a lo largo de la longitud del arco con relacion a la posicion de sujeto. Cuanto mas largo es el radio de curvatura, mas gradual o recto es el arco. Consiguientemente son posibles varias configuraciones. Por ejemplo, cuando la estacion de interrogacion se usa como un portal para un sistema de formacion de imagenes en una entrada a una instalacion, tal como un aeropuerto, puede ser deseable que haya personas caminando a lo largo de un recorrido continuo. Hacer que el aparato de antena se extienda a lo largo de arcos suaves a lo largo de los lados del recorrido reduce la anchura del sistema de formacion de imagenes, lo que permite usarlo en un espacio mas pequeno.

Si el sujeto, y por lo tanto la posicion de sujeto, tiene una forma cilmdrica, entonces un arco cilmdrico centrado en el centro de sujeto proporcionara una distancia uniforme entre el arco y el sujeto. Sin embargo, este puede no ser tampoco el caso. La forma del arco 90 puede conformarse en general a un lado 118 de un sujeto 100 mirando al arco 90 y extenderse mas a lo largo de un eje, tal como un eje largo 120, que a lo largo de un eje transversal corto 122, como puede ser el caso con personas, en particular con la espalda de personas. Como resultado, se puede seleccionar un arco 90 que proporcione una distancia D2 entre el lugar 88 de puntos a lo largo del arco 90 que se conforme en general a una forma general esperada de al menos una porcion de un sujeto.

La figura 4 ilustra una vista superior de otra variacion de una estacion de interrogacion 130 utilizable en un sistema de formacion de imagenes, tal como el sistema de formacion de imagenes 20. La estacion de interrogacion 130 tiene un aparato de antena 132 espaciado de una posicion de sujeto 134 que tiene un centro de sujeto 136. El aparato de antena 132 puede realizar transmision y recepcion de radiacion electromagnetica a lo largo de un lugar 138 de puntos, representado por un arco 140. En este ejemplo, el arco 140 tiene un centro de curvatura 142 que esta en el mismo lado del centro de sujeto 136 desde el aparato de antena. Por lo demas, la estacion de interrogacion 130 es similar a la estacion de interrogacion 80 descrita anteriormente.

El aparato de antena puede incluir al menos una unidad de antena 144 que se mueve a lo largo de un recorrido 146 conforme al arco 140. Se ilustran varias posiciones de la unidad de antena 144 a lo largo del recorrido 146. En una realizacion que tiene solamente una sola unidad de antena, la posicion de sujeto es explorada moviendo mecanicamente la unidad de antena a lo largo de un agujero de interes, tal como a lo largo del arco 140.

La unidad de antena 144 tambien puede ser parte de una red vertical de antenas 148 que se extiende verticalmente a lo largo de la altura o porcion de la altura de un sujeto 150, tal como una persona, ocupando en general la posicion de sujeto 134. En tal caso, la red vertical avanza a lo largo del recorrido 146 en un sistema de formacion de imagenes como se ilustra en la figura 1. Las varias posiciones de la unidad de antena 144 a lo largo del recorrido corresponden a posiciones de la red de antenas 148 a lo largo del recorrido.

Opcionalmente, la unidad de antena 144 puede ser parte de una red horizontal 152, teniendo tambien la red horizontal unidades de antena adicionales, tal como las unidades de antena 154 y 156. Tambien puede haber

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

unidades adicionales entre las representadas. La red horizontal 152 se extiende a lo largo del arco 140. Un sujeto en la posicion de sujeto puede ser explorado verticalmente tanto electronicamente a lo largo de la red como mecanicamente por el movimiento de la red.

En algunas realizaciones, se puede usar una red bidimensional 158. La red 158 se puede extender asf tanto vertical como horizontalmente a lo largo del arco 140, y puede incluir unidades de antena 144, 154 y 156, y otras que se extiendan verticalmente con respecto a las unidades de antena a lo largo del arco 140. La posicion de sujeto puede ser explorada entonces electronicamente desde el lugar de puntos que cubre una zona o agujero 160 incluyendo el arco 140.

La formacion ampliada de imagenes se puede obtener mediante una o varias formas siguientes: extendiendo el arco 140; proporcionando uno o varios aparatos de antena adicionales; girando un sujeto 150 alrededor del centro 136, como indica el cfrculo 162, tal como en una plataforma; y moviendo el arco 140 alrededor de la posicion de sujeto. El arco 140 puede ser de cualquier longitud y forma que se consideren apropiadas para una aplicacion particular.

La distancia D3 desde el centro de la posicion de sujeto al arco 140 puede variar a lo largo del arco. Como se ha explicado anteriormente, un sistema de formacion de imagenes en base a un agujero cilmdrico para formacion de imagenes, como el descrito en la Patente de Estados Unidos numero 5.859.609, se puede modificar al calcular datos de imagen correspondientes a un sistema cilmdrico, compensando la diferencia de distancia a lo largo del arco. Tal diferencia puede ser calculada durante el procesado de datos, o se puede almacenar valores de diferencia en memoria, tal como en una tabla de consulta.

Se apreciara que poniendo el centro de curvatura 142 del arco 140 en el mismo lado del centro de sujeto 136 que el aparato de antena 132, la curva del arco es mas cerrada a lo largo de la longitud del arco con relacion a la posicion de sujeto. Cuanto mas corto es el radio de curvatura, mas pronunciada es la curva del arco. Consiguientemente son posibles varias configuraciones. Por ejemplo, cuando la estacion de interrogacion se usa como un portal para un sistema de formacion de imagenes en una entrada a una instalacion, tal como un aeropuerto, puede ser deseable que personas caminen a lo largo de un recorrido continuo. Puede ser deseable colocar el aparato de antena en los lados del recorrido y conformado para conformacion general a los lados de una persona situada en el recorrido.

Siguiendo esta lmea de pensamiento, la forma del arco 140 puede conformarse en general a un lado 164 de un sujeto 150 expuesto al arco 140 y que se extiende menos a lo largo de un eje, tal como un eje corto 166, que a lo largo de un eje ortogonal largo 168, como puede ser el caso con personas, en particular con los lados de personas. Como resultado, se puede seleccionar un arco 140 que proporcione una distancia D4 entre el lugar 138 de puntos a lo largo del arco 140 que se adapte en general a una forma general esperada de una porcion de un sujeto.

La figura 5 ilustra una vista superior de una estacion de interrogacion 170 que tiene un diseno diferente del de la estacion de interrogacion 130, pero en el que una unidad de antena 172 de un aparato de antena 174 se mueve a lo largo de un arco 176 que tiene un centro de curvatura 178 que esta en el mismo lado de un centro de sujeto 180 de una posicion de sujeto 182 que el aparato de antena. La unidad de antena 172 puede ser parte de una red de antenas 184 que se puede extender a lo largo del arco 176 y/o verticalmente.

La unidad de antena puede tener un haz 186 que puede ser estrecho o amplio, dependiendo de la aplicacion. Pivotando la unidad de antena alrededor de un eje de pivote 188 que pasa a traves del centro de curvatura 178, la unidad de antena se mueve a lo largo del arco 176. Durante tal movimiento, el haz puede explorar la posicion de sujeto 182, como representa la doble flecha 190. En algunos ejemplos, multiples unidades de antena pivotantes, tal como las unidades de antena 192 y 194, pueden estar distribuidas a lo largo de otro arco, tal como el arco 196. El arco 196 puede ser un arco similar a los arcos 90 y 140 indicados anteriormente. Opcionalmente, la unidad de antena 172 tambien puede moverse a lo largo del arco 196.

Ademas, en una realizacion opcional, una red 184 puede incluir unidades de antena adicionales, tal como unidades de antena 198 y 200 colocadas a lo largo del arco 176. La exploracion de la posicion de sujeto puede ser realizada entonces electronicamente activando cada una de las unidades de antena a lo largo del arco.

La figura 6 ilustra una vista superior de una estacion de interrogacion 210 que es similar a la estacion de interrogacion 170, pero difiere en que un eje de pivote 212 para pivotar una unidad de antena 214 de un aparato de antena 216 esta colocado enfrente de una posicion de sujeto 218 que tiene un centro de sujeto 220. El eje de pivote 212 puede ser asf coincidente con un centro de curvatura 222 de un arco 224 a lo largo del que se mueve la unidad de antena. Pivotando alrededor del eje de pivote 212, la unidad de antena 214 puede explorar un haz 226 a traves de la posicion de sujeto 218, como indica la flecha 228.

El pivote de la unidad de antena lo puede realizar de varias formas un mecanismo de movimiento 230. Una forma es soportar la unidad de antena en un brazo 232 que esta adaptado para pivotar con relacion a un bastidor 234. El brazo 232 puede pivotar moviendo alternativamente un extremo de brazo 232a con un elemento de accionamiento 236. El elemento de accionamiento 236 puede ser movido de forma alternativa por un mecanismo de accionamiento 238, tal como un solenoide o motor paso a paso. El mecanismo de accionamiento puede ser controlado por un

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

controlador mediante una lmea de control 240. Tambien se puede usar un mecanismo de movimiento similar para pivotar unidades de antena de la estacion de interrogacion 170.

Opcionalmente, una pluralidad de unidades de antena puede estar colocada a lo largo del arco 224, tal como las unidades de antena 242 y 244, de una red de antenas 246. Adicionalmente, las unidades de antena pueden moverse a lo largo de un arco mas grande 248, o las unidades de antena pivotantes pueden estar distribuidas a lo largo del arco 248, tal como las unidades de antena 250 y 252 de una red de antenas 254.

La figura 7 ilustra una vista superior de una estacion de interrogacion 260 que puede ser otra variacion de las estaciones de interrogacion 170 y 210. La estacion de interrogacion 260 puede incluir un aparato de antena 262 que esta fijado en posicion en un bastidor 264 que puede incluir un recinto o alojamiento para el aparato de antena. El aparato de antena incluye una unidad de antena 266 que puede ser parte de una red de antenas 268. Cada unidad de antena puede tener un haz, representado por la lmea 270. Un mecanismo de movimiento, no representado, puede pivotar la(s) unidad(es) de antena del aparato de antena 262 alrededor de un eje de pivote 272 que se representa alineado con las unidades de antena. Como se ilustra en las figuras 5 y 6, el eje de pivote tambien puede estar espaciado de las unidades de antena. Durante el pivote, el haz 270 puede explorar una posicion de sujeto 274 que tiene un centro de sujeto 276. Cuando el aparato de antena incluye una red de unidades de antena, las unidades de antena pueden pivotarse individual o colectivamente.

La figura 8 ilustra una estacion de interrogacion 280 formada por una pluralidad de aparatos de antena, tal como los aparatos de antena 282, 284, 286 y 288. Cada uno de estos aparatos de antena pueden estar configurados de forma analoga al aparato de antena 262 de la estacion de interrogacion 260, ilustrada en la figura 7. Pueden estar distribuidos alrededor de una posicion de sujeto 290 que tiene un centro de sujeto 292. Los aparatos de antena 282, 284, 286 y 288 tienen respectivas unidades de antena, representadas por unidades de antena 294, 296, 298 y 300. Las respectivas unidades de antena pueden pivotar alrededor de respectivos ejes de pivote 302, 304, 306 y 308 para explorar haces respectivos 310, 312, 314 y 316 a traves de la posicion de sujeto. Los varios aparatos de antena pueden ir montados fijamente en un bastidor 318. Como se ilustra en las figuras 5 y 6, el eje de pivote tambien puede estar espaciado de la unidad de antena.

Se puede usar mas o menos aparatos de antena. Los aparatos de antena estan colocados para proporcionar una cobertura deseada de la superficie de un sujeto colocado en la posicion de sujeto. En la configuracion representada, los aparatos de antena estan colocados para permitir que un sujeto entre en la estacion de interrogacion a lo largo de un recorrido 320 en una entrada 322, permanezca en la posicion de sujeto durante la formacion de imagenes, y salga por una salida 324 enfrente de la entrada.

La figura 9 ilustra una estacion de interrogacion 330 que tiene aparatos de antena primero y segundo 332 y 334 colocados en lados opuestos de una posicion de sujeto 336 que tiene un centro de sujeto 338. En la realizacion representada, cada aparato de antena tiene una unidad de antena 340 que puede ser parte de una red de antenas 342 que transmite y recibe radiacion electromagnetica a lo largo de un arco 344.

Los aparatos de antena 332 y 334 se pueden formar como combinaciones de los aparatos de antena 82 y 132 descritos previamente. Cada arco 344 puede tener una porcion intermedia 344a, con un centro de curvatura respectivo 346 y 348 colocado entre la porcion de arco asociada y el centro de sujeto. Cada arco 344 tambien puede tener porciones de extremo 344b y 344c que tienen respectivos centros de curvatura 350 y 352 colocados en el lado opuesto del centro de sujeto de la porcion de arco asociada. Opcionalmente, se puede formar extremos terminales 344d y 344e en una lmea recta de modo que una unidad de antena en dicha porcion del arco mire mas directamente a un sujeto en la posicion de sujeto.

Las unidades de antena pueden estar distribuidas a lo largo de los arcos respectivos, pueden moverse a lo largo del arco, o ambos. Opcionalmente, los arcos del aparato de antena, tal como los arcos 353 y 354, pueden incluir otras porciones de arco. Estos arcos pueden incluir asf porciones intermedias que tienen centros respectivos 350 y 352, y porciones de extremo que tienen centros respectivos 346 y 348.

En el ejemplo representado, el primer aparato de antena 332 esta fijado en posicion con relacion a la posicion de sujeto, y el segundo aparato de antena 334 esta adaptado para moverse con relacion a la posicion de sujeto. El segundo aparato de antena 334 puede estar montado con relacion a un bastidor de aparato 355 con un mecanismo de movimiento que esta adaptado para mover el aparato de antena 334 con relacion a un bastidor base 356. El segundo aparato de antena se puede desplazar asf entre una primera posicion 358, cercana o proxima a la posicion de sujeto para formacion de imagenes, y una segunda posicion distal 360 mas alejada de la posicion de sujeto. El aparato de antena se mueve asf en una direccion 362 que es transversal al arco asociado 344.

La estacion de interrogacion 330 puede ser util para proporcionar un recinto de encaje estrecho, definido por arcos opuestos 344, alrededor de un sujeto durante la formacion de imagenes que tiene pasos de anchura reducida 364 y 366. Un sujeto puede entrar y salir entonces de la estacion de interrogacion a traves de los pasos cuando la distancia entre las redes de antenas se incrementa. Como un diseno opcional, ambas redes de antenas se pueden aproximar y alejar de la posicion de sujeto, y por ello una de otra. En este caso, el primer aparato de antena 332

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

puede estar montado con relacion a un bastidor de aparato 355' con un mecanismo de movimiento asociado que esta adaptado para mover el aparato de antena 332 con relacion a un bastidor base 356'. Si mas redes de antenas rodean la posicion de sujeto, se puede efectuar cualquier combinacion de las mismas para aproximacion y alejamiento de la posicion de sujeto.

Las figuras 10 y 11 ilustran vistas superiores de estaciones de interrogacion que incluyen barreras alrededor de arcos asociados con aparatos de antenas en los que las barreras se mueven en la direccion de los arcos. Estos arcos pueden ser concentricos o excentricos con relacion al centro de la posicion de sujeto.

Las figuras 10A-10C ilustran una estacion de interrogacion 370 que tiene conjuntos primero y segundo de aparatos de antena 372 y 374, teniendo cada uno un aparato de antena respectivo 376 y 378. Cada aparato de antena incluye correspondientemente una o varias unidades de antena 380 y, si es apropiado, una red de antenas 382, tal como se ha descrito con referencia a las figuras anteriores. En particular, los conjuntos de aparatos 372 y 374 incluyen barreras respectivas 384 y 386 asociadas respectivamente con los aparatos de antena 372 y 374. Estas barreras pueden cubrir o encerrar arcos asociados 387 y 388, a lo largo de los que se transmite y recibe radiacion electromagnetica, como se ha descrito. Las barreras pueden adaptarse a los arcos, como se representa, aunque tambien se puede usar otras formas. Los conjuntos de aparatos 372 y 374 pueden moverse a lo largo de un recorrido de aparato, como el definido por una pista 389.

Segun se ve en las figuras, un sujeto 390 puede entrar en la estacion de interrogacion 370 a lo largo de un recorrido de sujeto 392 a traves de una entrada 394. Inicialmente, las barreras 384 y 386 pueden apoyar en una posicion hacia abajo con relacion a una posicion de sujeto 396 a lo largo del recorrido 392 y bloquear una salida 398 de la estacion de interrogacion. Esta barrera tiene la finalidad de hacer que el sujeto se pare en la posicion de sujeto y permanezca en ella durante la formacion de imagenes.

Inicialmente, el aparato de antena 376 y 378 puede realizar formacion de imagenes a lo largo de los arcos 387 y 388 con las barreras en una posicion inicial o de bloqueo como se representa en la figura 10A. Las barreras representadas se extienden un arco de aproximadamente 90 grados, de modo que los dos aparatos de antena son capaces de explorar la mitad de un agujero cilmdrico que rodea la posicion de sujeto. Se puede usar otras longitudes y formas de arcos y otras cantidades de conjuntos de aparatos de antena.

Despues de explorar el primer lado del sujeto, los conjuntos de aparatos de antena pueden moverse en direcciones opuestas a lo largo de la pista 389 a una posicion situada hacia arriba en el recorrido 392 en la entrada 394 a la estacion de interrogacion. A continuacion se explora el otro lado del sujeto, y con la salida abierta, el sujeto puede salir de la estacion de interrogacion, como se representa en la figura 10B. A continuacion, los conjuntos de aparatos de antena se desplazan de nuevo a lo largo de la pista 389 en direcciones opuestas a la posicion inicial 392 en la salida 398, y abren la entrada 394, dejando que un segundo sujeto 390' entre en la estacion de interrogacion.

Una estacion de interrogacion 400, ilustrada en las figuras 11A-11D, proporciona la rotacion continua de un conjunto de aparato de antena 402. El conjunto 402 se representa como un aparato de antena 404 que se extiende a lo largo de un arco 406 de aproximadamente 120 grados, aunque se puede usar otras longitudes de arco mas largas o mas cortas que el arco 406. El conjunto de aparato de antena 402 incluye una unidad de antena 408, que se puede incluir en una red de antenas 410. Una barrera 412 puede extenderse a lo largo del arco. El conjunto de aparato de antena puede estar adaptado para movimiento a lo largo de un recorrido definido por una grna, como muestra la pista 414. La pista 414 se extiende al menos parcialmente alrededor de una posicion de sujeto 416.

Inicialmente, un sujeto 418 puede entrar en la estacion de interrogacion a traves de una entrada 420 y a lo largo de un recorrido 422, parandose en la posicion de sujeto. El aparato de antena 404 realiza entonces formacion de imagenes desde posiciones a lo largo del arco 406 con la barrera en una posicion inicial o de bloqueo representada en la figura 11A. La barrera puede bloquear una salida 424 de la estacion de interrogacion, hacia abajo a lo largo del recorrido 422 de la posicion de sujeto. Despues de explorar un primer lado del sujeto, el conjunto de aparato de antena se desplaza a lo largo de la pista 414 a una segunda posicion, que puede ser complementaria de la posicion inicial, como se representa en la figura 11B. Entonces pueden explorarse los 120 grados siguientes de la imagen del sujeto.

El conjunto 402 puede moverse despues a una tercera posicion en la que se efectua la exploracion de los 120 grados finales del sujeto, como se representa en la figura 11C. La salida de la estacion de interrogacion se abre cuando el conjunto 402 esta en esta tercera posicion, dejando que el sujeto salga de la estacion de interrogacion. El conjunto de aparato de antena 402 se puede mover entonces a lo largo de la pista 414 a la posicion inicial, bloqueando el recorrido 422 en la salida 424. Con el conjunto en esta posicion, la entrada 420 no esta obstruida de nuevo, dejando que un segundo sujeto 418' entre en la estacion de interrogacion.

La figura 12 ilustra una caractenstica de una estacion de interrogacion 430 que puede ser usada en varias de las estaciones de interrogacion ilustradas en las otras figuras. La figura 12 ilustra de forma simple un aparato de antena 432 incluyendo una red vertical 434 de unidades de antena, incluyendo unidades de antena 436, 437, 438 y 439, representadas por formas conicas por razones de simplicidad. La red 434 esta montada a lo largo de un bastidor

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

vertical 442. La red se dirige en general hacia una posicion de sujeto 444 que se extiende en general paralela a la red.

En una porcion inferior 434a de la red, las unidades de antena, incluyendo la unidad de antena 439, estan montadas con relacion a la red extendiendose en general perpendiculares a una lmea 446 correspondiente al bastidor 442. En una porcion superior 434b de la red, las unidades de antena estan montadas en un angulo agudo a la lmea de la red. Por ejemplo, la unidad de antena 436 se representa montada en un angulo A1 de aproximadamente 30 grados desde la perpendicular a la lmea de la red, o aproximadamente 60 grados con relacion a la lmea de la red. Se puede usar cualquier angulo adecuado en una aplicacion particular, que sea apropiado para obtener la cobertura deseada del sujeto. Las unidades de antena 437, 438 y otras estan en angulos progresivamente incrementados con relacion a la lmea de la red hasta que se alinean con la perpendicular a la red, como en la porcion de red inferior 434a. En este ejemplo, la porcion de red superior 434b se extiende en general por encima del nivel de la posicion de sujeto. La posicion de sujeto puede corresponder a la posicion general esperada de un sujeto situado en la posicion de sujeto. Consiguientemente, todas las unidades de antena se dirigen hacia la posicion de sujeto. Las unidades de antena en la porcion de red superior 434b son capaces entonces de proporcionar una perspectiva de formacion de imagenes desde encima de la posicion de sujeto.

La figura 13 ilustra una vista frontal simplificada de una variacion del aparato de antena 432 ilustrado en la figura 12. En este ejemplo, las unidades de antena en la porcion inferior 434a de la red 434 se dirigen en orientaciones o direcciones circunferenciales diferentes alrededor de la lmea 446 de la red. Por ejemplo, la unidad de antena 439 se dirige hacia delante. Las unidades de antena 447 y 448, respectivamente encima y debajo de la unidad de antena 439, pueden dirigirse a la izquierda y la derecha, respectivamente, segun se ve en la figura. Esta configuracion puede repetirse a lo largo de la red. En la porcion de red superior 434b, las unidades de antena se dirigen de varias formas a la izquierda, hacia delante, y a la derecha como en la porcion de red inferior. Ademas, las unidades de antena pueden dirigirse hacia abajo en un angulo agudo, como se describio con referencia a la figura 12. Por ejemplo, la unidad de antena 436 puede apuntar hacia abajo y hacia delante, la unidad de antena puede apuntar hacia abajo y a la derecha (desde la perspectiva de un observador de la figura), y la unidad de antena 438 puede apuntar hacia abajo y a la izquierda. En este ejemplo, la cantidad que las unidades de antena se dirigen hacia abajo en un angulo agudo a la lmea de la red disminuye con la distancia creciente hacia abajo de la red. Se puede usar otras muchas variaciones en la orientacion de la unidad de antena, que sean apropiadas para proporcionar caractensticas de formacion de imagenes deseadas para una aplicacion dada.

Aunque esta explicacion se ha referido a una red vertical de antenas, tambien se aplica a una red horizontal de antenas. Por ejemplo, la figura 14 ilustra una vista superior simplificada de otra estacion de interrogacion 450 que tiene un aparato de antena 452 colocado junto a una posicion de sujeto 454. En este ejemplo, el aparato de antena se extiende a lo largo de una lmea en forma de un arco 456. Una red de antenas 458 incluye una pluralidad de unidades de antena, incluyendo unidades de antena 460, 461,462, 463 y 464, que estan distribuidas a lo largo del arco. El arco 456 tiene un centro de curvatura 466 espaciado de un centro 468 de la posicion de sujeto, como se representa. Se puede usar otras formas y curvaturas del arco. Por ejemplo, la red podna extenderse a lo largo de una lmea rectilmea 470 y tener antenas colocadas en angulos diferentes en funcion de la posicion, como se representa en la figura 12, pero en una posicion horizontal.

La red 458 puede incluir una porcion intermedia 458a a lo largo de la que las unidades de antena, como la unidad de antena 462, se extienden normales a la lmea de la red, que en este ejemplo es el arco 456. La red tambien incluye porciones de extremo 458b y 458c. Las unidades de antena, como las unidades de antena 460, 461, 463 y 464, en estas porciones de extremo estan montadas en un angulo agudo con relacion al arco. Por ejemplo, la unidad de antena 461 esta montada en un angulo A2 de aproximadamente 10 grados, correspondiente a un angulo complementario de aproximadamente 80 grados con relacion al arco. Entonces, las unidades de antena en estas porciones de extremo pueden estar orientadas mas directamente hacia la posicion de sujeto 454 que si estuviesen montadas ortogonalmente al arco de la red.

La red de antenas 458 puede extenderse solo horizontalmente a lo largo del arco 456, en cuyo caso el lado de un sujeto en una posicion de sujeto mirando a la red puede ser explorado completamente moviendo mecanicamente el arco verticalmente. Opcionalmente, una red 458 puede ser parte de una red bidimensional 472 de una estacion de interrogacion 474, red que tambien incluye la red 434 ilustrada en la figura 12. Por ejemplo, la vista de la red en la figura 14 puede ser la vista tomada a lo largo de la lmea 13-13 en la figura 12. Si la red 472 es suficientemente grande puede ser posible obtener una imagen del lado de un sujeto mirando a la red explorando electronicamente el sujeto. En algunos ejemplos, puede ser deseable una imagen de solo una porcion de un sujeto; en ese caso, la red puede corresponder solamente a una porcion del sujeto.

Una vista superior de otra forma de estacion de interrogacion se ilustra en la figura 15. Una estacion de interrogacion 480 incluye aparatos de antena primero y segundo 482 y 484 colocados o adaptados para colocarse con relacion a una posicion de sujeto 486. El aparato de antena 482 puede incluir una unidad de antena o red de unidades de antena adaptadas para transmitir y recibir radiacion electromagnetica a lo largo de un arco 488. En este ejemplo el arco 488 es semicircular, extendiendose desde un primer extremo 488a a un segundo extremo 488b alrededor de un centro de curvatura 490. Igualmente, el aparato de antena 484 se extiende en un arco semicircular 492 con

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

extremos primero y segundo 492a y 492b, alrededor de un centro de curvatura 494. Unas barreras pueden estar asociadas con estos arcos, como se ha descrito, y los arcos pueden corresponder al movimiento o a la posicion de una o varias unidades de antena durante la formacion de imagenes de un sujeto. Se ve que el centro de curvatura 490 esta en el extremo 492a del arco 492. Igualmente, el centro de curvatura 494 esta en el extremo 488a del arco 488. En esta construccion concreta, entonces, los cuatro extremos de arco, los dos centros de curvatura y la posicion de sujeto estan alineados a lo largo de una lmea recta comun 496.

En esta configuracion, los primeros extremos 488a y 492a de los arcos estan colocados mas proximos a la posicion de sujeto que los otros extremos. Se puede considerar que los dos arcos estan desviados uno con relacion a otro, porque los arcos forman una configuracion asimetrica alrededor de la lmea 496. Los arcos forman por ello una definicion parcial de un recorrido de sujeto 498 que tiene una entrada 500 y una salida 502. La posicion de sujeto esta situada donde los arcos de antena estan situados mas proximos al recorrido de sujeto. Ademas, cuando el sujeto esta en la posicion de sujeto, los arcos rodean el sujeto, permitiendo la formacion de imagenes de todos los lados del sujeto sin mover un aparato de antena o mover el sujeto. Ademas, los arcos definen los lfmites del recorrido entre la entrada y la salida. Tambien se puede usar otras configuraciones.

Los sistemas de formacion de imagenes pueden usarse en una amplia variedad de aplicaciones. Pueden usarse en posiciones fijas convencionales donde actualmente se llevan a cabo comprobaciones de seguridad, tal como en instalaciones restringidas, o en entradas a instalaciones publicas que probablemente puedan considerarse de interes para personas que tengan inclinaciones destructivas o adversas. En tales instalaciones, es importante mantener funcionales los sistemas de formacion de imagenes con el fin de interrogar un flujo de personas potencialmente continuo a traves de la estacion o estaciones de interrogacion asociadas.

Los sistemas de formacion de imagenes tambien son utiles para la interrogacion temporal de sujetos en aplicaciones ad hoc que no garantizar una instalacion fija o permanente. Los ejemplos incluyen eventos especiales o poco frecuentes, tal como actividades deportivas o poltticas. Otro ejemplo es una operacion militar en la que las tropas atraviesan un territorio grande, y se establecen puntos de control en puntos de acceso para personal no militar. Para estas aplicaciones, puede ser deseable tener un sistema de formacion de imagenes que se pueda montar facilmente para uso, y luego desmontar para reutilizacion en otra posicion.

Las figuras 15-19 ilustran varios aspectos de sistemas de formacion de imagenes que pueden facilitar el montaje, el desmontaje, la actualizacion del sistema de formacion de imagenes, y el mantenimiento. La figura 16 es un diagrama de bloques de un sistema de formacion de imagenes 510 que tiene un aparato de antena 512 y un controlador 514. La funcion y la estructura del sistema de formacion de imagenes 510 corresponde a los sistemas de formacion de imagenes descritos anteriormente, y tienen las caractensticas particulares que se describen ahora.

El aparato de antena 512 puede incluir una pluralidad de segmentos o modulos, tal como modulos de red 516, 517 y 518. Estos modulos en combinacion pueden formar el aparato de antena. Un bastidor o conjunto de montaje 520 puede unir los varios modulos en una configuracion dada, tal como en un arco 522 de una red 524.

Opcionalmente, los modulos 516, 517 y 518 pueden formar uno de una pluralidad de segmentos de interrogacion, tal como el segmento de interrogacion 526. Se puede formar segmentos de interrogacion adicionales, tal como el segmento de interrogacion 528, de modulos asociados, tal como los modulos de red 530, 531 y 532. Los modulos 530, 531 y 532 pueden unirse con un bastidor o conjunto de montaje 534. A su vez, los segmentos de interrogacion 526 y 528, y otros, pueden unirse por un conjunto de montaje base 538, formando el aparato de antena 512.

Un enlace de comunicacion, tal como el enlace 540, conecta cada modulo a un dispositivo de entrada/salida de modulo 542 del controlador 514.

La figura 17 es una vista esquematica general de una configuracion de un primer modulo de red, tal como el modulo 516, conectado a un segundo modulo de red, tal como el modulo 517 de un aparato de antena, tal como el aparato de antena 512. El modulo 516 puede incluir un bastidor 544 que esta unido a un bastidor correspondiente 546 del modulo 517. Los bastidores 544 y 546 pueden unirse en varias configuraciones, tal como por conexion a un bastidor o conjunto de montaje comun, o uniendolos como bastidores segmentales, como se representa, con un conjunto de union 552, tal como mensulas 554 y 556. Se puede usar otras estructuras para unir los modulos de red.

Cada modulo de red puede tener una pluralidad de unidades de antena, tal como las unidades de antena 558, 559 y 560. Cuando los multiples modulos de red esta montados juntos, las respectivas unidades de antena pueden formar colectivamente una red de antenas 562. Cada unidad de antena esta en comunicacion con un transceptor 564, que puede estar residente como parte del modulo de red; montado en un conjunto de montaje base comun; o en una posicion remota del aparato de antena. El transceptor puede estar entonces en comunicacion con un procesador u otro dispositivo controlador de senal, tal como mediante un dispositivo de entrada/salida 566.

La figura 18 ilustra una pluralidad de modulos de red, tal como los modulos 516, 517 y 518, colocados a lo largo de un arco 568 y dirigidos hacia una posicion de sujeto 570 para formar un aparato de antena 571. En este ejemplo, cada modulo de red tiene una pluralidad de unidades de antena 572 dispuestas a lo largo de una lmea rectilmea, tal

5

10

15

20

25

30

35

40

45

como las lmeas 574 y 576 asociadas con los modulos 516 y 517. Los modulos de red pueden montarse en angulos respectivos, tal como el angulo A3, uno con relacion a otro. El resultado es que el arco 568 esta compuesto por una pluralidad de cuerdas. Los mismos modulos de red pueden estar configurados consiguientemente para formar cualquier arco apropiado, incluyendo una lmea rectilmea para poder considerar que el radio de curvatura esta a una distancia infinita.

Un ejemplo de una estacion de interrogacion 580 que usa una pluralidad de modulos de red 516, 517 y 518 para formar un aparato de antena 571 se representa en la figura 19. Los modulos de red forman una red 582 que se extiende horizontalmente alrededor de una posicion de sujeto 584. La red se puede subir y bajar para explorar mecanicamente un sujeto en la posicion de sujeto por un mecanismo de movimiento 586. Un bastidor 588 forma una barrera que tambien soporta el aparato de antena. Un transceptor 590 puede controlar la operacion de la red de antenas y unidades de antena durante la exploracion de un sujeto.

Opcionalmente, la estacion de interrogacion 580 puede estar configurada como un segmento de interrogacion 592 que forma parte de una estacion de interrogacion 594 representada en la figura 20. Como se ilustra, la estacion de interrogacion 594 puede incluir una pluralidad de segmentos de interrogacion, tal como los segmentos 592, 595 y 596. Los segmentos de interrogacion pueden montarse colectivamente en un bastidor de segmento 598 para formar una red de antenas combinada 600 formada por las redes de cada uno de los segmentos de interrogacion y que se extiende a lo largo de un arco combinado 602. Los transceptores 590 de los segmentos de interrogacion pueden estar en comunicacion con un controlador compartido 604. Opcionalmente, los segmentos de interrogacion pueden compartir un solo transceptor montado por separado, o un transceptor incluido en el controlador 604, como se ha descrito con referencia al controlador 24 del sistema de formacion de imagenes 20.

Se apreciara que los sistemas de formacion de imagenes anteriores, las estaciones de interrogacion y los aparatos de antena tienen elementos y caractensticas variables. Varias de estas caractensticas pueden usarse en varias combinaciones. Por ejemplo, las redes de antena descritas con referencia a alguna de las estaciones de interrogacion se pueden construir con segmentos de red que tienen una pluralidad de redes, transceptores, y/o se pueden construir como segmentos de interrogacion. Estos segmentos de red y segmentos de interrogacion facilitan el mantenimiento, dado que las piezas averiadas pueden sustituirse facilmente, o todo el sistema se puede montar o desmontar facilmente, segun sea apropiado. Ademas, una estacion de interrogacion puede tener unidades de antena montadas en angulos diferentes a lo largo de un arco o con diferentes polarizaciones y anchura angular del haz, vertical u horizontalmente para todos los aparatos de antenas, redes de transmision o recepcion, o unidades de antena individuales dentro de un arco de red se pueden formar a partir de unidades de antena formadas en grupos o segmentos que se extienden a lo largo de una lmea que vana con respecto al arco, pero colectivamente forman el arco. Los segmentos de red pueden orientarse a lo largo de la lmea de una red que vana con respecto a la lmea perpendicular de la red. Por lo tanto, son posibles varias combinaciones y configuraciones.

Algunas realizaciones de sistemas de formacion de imagenes que tienen alguna de las varias estaciones de interrogacion descritas pueden usar una senal de transmision que incorpora frecuencias en el rango de 24 a 30 GHz, modulacion FMCW, y que tienen un contenido de senal que cumple los requisitos operativos FCC no licenciados y esta fuera de cualesquiera bandas de frecuencia restringidas del Gobierno de los Estados Unidos. Las longitudes de pulso pueden ser del rango de 2-10 microsegundos. Las anchuras del haz de antenas pueden ser del rango de 20-120 grados para una implementacion de haz ancho, o de 1 a 30 grados para aplicaciones de poca anchura del haz, dependiendo de los requisitos del procesador de senal de formacion de imagenes. Se puede usar varias polarizaciones de sistema. Los ejemplos incluyen polarizacion identica, polarizacion transversal, polarizacion elfptica, polarizacion circular derecha, y/ polarizacion o circular o izquierda.

Claims (6)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   REIVINDICACIONES

   1. Una estacion de interrogacion (330) para llevar a cabo comprobaciones de seguridad que tiene un sistema de formacion de imagenes (20) para formacion de imagenes de personas incluyendo:

   un aparato de antena (82;132;174;262; 332, 334) configurado para transmitir y recibir hacia/de un sujeto (100) cuando el sujeto (100) esta en una posicion de sujeto (84; 336), teniendo la posicion de sujeto (84; 336) un centro (86; 338), radiacion electromagnetica (26, 30) en un rango de frecuencias de aproximadamente 200 MHz a aproximadamente 1 THz, desde posiciones espaciadas de la posicion de sujeto (84) y distribuidas a lo largo de un primer lugar (88) de puntos;

   un transceptor (38) configurado para operar el aparato de antena (82;132;174;262;332, 334) y producir una salida (48) representativa de la radiacion recibida (30); y

   un procesador (40) adaptado para convertir la salida de transceptor (48) a datos de imagen (50) representativos de una imagen de al menos una porcion del sujeto (100), caracterizada porque

   el primer lugar (88; 344) de puntos incluye al menos un primer lugar curvado (88; 344) de puntos que tiene un centro (92; 346) de curvatura espaciado del centro (86; 338) de la posicion de sujeto (84; 336) y

   en la que el lugar de puntos (344) tiene una pluralidad de diferentes centros de curvatura (346, 348; 350, 352), y

   en la que el lugar de puntos tiene una porcion curvada intermedia (344a) y una porcion de extremo (344d, 344e) en cada extremo de la porcion curvada intermedia (344a) que esta inclinada hacia el centro (338) de la posicion de sujeto (336) con relacion a la porcion curvada intermedia (344a).
2. 2. Una estacion segun la reivindicacion 1, en la que un recorrido (96) a lo largo del lugar curvado (344) de puntos tiene una pluralidad de centros diferentes (346, 348, 350, 352) de curvatura.
3. 3. Una estacion segun la reivindicacion 1, en la que el centro (138) de curvatura del lugar curvado (138) de puntos esta entre el centro (136) de la posicion de sujeto (134) y el aparato de antena (132).
4. 4. Una estacion segun la reivindicacion 1, en la que el aparato de antena (332, 334) incluye una primera red de antenas (342) que se mueve en un primer arco (344) definiendo un primer lugar curvado de puntos y una segunda red de antenas (342) que se mueve en un segundo arco (344) definiendo un segundo lugar curvado de puntos, teniendo los arcos primero y segundo (344) respectivos centros (346, 348) de curvatura colocados entre el centro (388) de la posicion de sujeto (366) y la respectiva red de antenas (342).
5. 5. Una estacion segun la reivindicacion 4, incluyendo ademas un mecanismo de movimiento de aparato de red (355) adaptado para mover la primera red de antenas (342) entre una posicion distal (360) y una posicion proxima (358), estando la red (342) mas proxima a la posicion de sujeto (336) cuando esta en la posicion proxima (358) que cuando esta en la posicion distal (360).
6. 6. Una estacion segun la reivindicacion 1, en la que el lugar de puntos (353, 354) tiene una porcion curvada intermedia y una porcion curvada de extremo en cada extremo de la porcion curvada intermedia, teniendo la porcion curvada intermedia un radio de curvatura mas largo que el radio de curvatura de las porciones de extremo.