Способ формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн (варианты) и система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн

Способ формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн (варианты) и система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн

Реферат

 

Изобретение относится к компьютерному диагностированию. Его использование в системах дистанционного обнаружения оружия, взрывчатки и наркотиков позволяет обеспечить технический результат в виде обнаружения замаскированных объектов независимо от материала этого объекта. Способ, реализуемый соответствующей системой, заключается в формировании излучения из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам составляющих излучения, направлении этих составляющих в зону наблюдения, приеме через фокусирующий элемент излучения, рассеянного в зоне наблюдения, преобразовании принятого излучения в соответствующие сигналы и формировании по ним визуально воспринимаемого изображения зоны наблюдения. Технический результат достигается благодаря тому, что каждую отдельную парциальную составляющую излучения дополнительно кодируют отличительно от кодирования других парциальных составляющих излучения и направляют эти составляющие на диффузор, расположенный для рассеяния падающего на него излучения в зоне наблюдения и рассеивающий падающее на него излучение для уменьшения его пространственной когерентности. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 20 ил.

Настоящее изобретение относится к области компьютерного диагностирования в реальном масштабе времени. В частности, к системам и способам дистанционного обнаружения оружия, взрывчатки и наркотиков, спрятанных под одеждой на теле человека либо в его багаже, которые основаны на формирование изображений таких объектов, в особенности в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн.

В области дистанционного обнаружения маскированных объектов, основанного на формировании изображений объектов, миллиметровое и субмиллиметровое излучение (далее - ММ/СММ) имеет преимущества по сравнению с оптическим, СВЧ, или радиоизлучением. Особенностью этого излучения является его высокий уровень проницаемости через атмосферу в плохих погодных условиях, а также через различные ткани, пластиковые, керамические, деревянные материалы и другие непрозрачные в видимом диапазоне среды. При этом благодаря относительно короткой длине волны ММ/СММ излучения существует возможность на основе достаточно компактных систем формирования изображений (СФИ) обеспечивать необходимое пространственное разрешение в получаемых изображениях, а значит, и требуемый уровень их информационного содержания, на основе которого и принимается решение о принадлежности наблюдаемых объектов к какому-либо классу.

Такие ММ/СММ СФИ могут очень эффективно использоваться в различных местах массового скопления людей и/или повышенного государственного значения (аэропорты, суды, банки, места появления государственных деятелей высокого ранга и т.д.) с целью своевременного и скрытого дистанционного обнаружения спрятанных оружия, наркотиков, контрабанды и взрывчатки, в том числе в условиях быстроизменяющейся обстановки. Известные и широко используемые в настоящее время способы (детектирования) обнаружения оружия и контрабанды, проносимых людьми через выходы и входы зон безопасности, основаны на использовании систем, чувствительных к индукционным изменениям в области досмотра. Большинство этих способов ограничены бинарным (“да”/“нет”) характером обнаружения присутствия металла без возможности выявления каких-либо его деталей, отличительных свойств или даже информации о месте расположения таких предметов. Такие системы не могут быть использованы для незаметного, эффективного и проводимого в реальном масштабе времени обнаружения с низким уровнем ложного срабатывания. Достаточная доступность пластикового и керамического оружия делает такие традиционные системы обнаружения неработоспособными. Для того чтобы надежно визуализировать и идентифицировать оружие этого нового класса, а также обычного оружия, но с высоким уровнем надежности, скрытности и низким уровнем ложного срабатывания в автоматическом режиме, мин, а также для обнаружения и идентификации наркотиков и взрывчатки требуются принципиально новые способы и технические системы Использование ММ/СММСФИ для любых объектов, отражающих или испускающих ММ/СММ излучение, позволяет решить эту проблему. Это становится возможным благодаря тому факту, что ММ/СММ излучение проникает через одежду с очень малым ослаблением, причем без влияния на человеческое здоровье в отличие от рентгеновского и СВЧ-излучения. Характеристики отражения и поглощения для ММ/СММ излучения для человеческой кожи существенно отличаются от таких же характеристик для пластикового и керамического оружия и наркотиков, так же как и от подавляющего числа материалов, используемых для производства оружия и взрывчатки. Это позволяет формировать контрастные изображения объектов, сделанных из таких материалов, которые спрятаны на теле человека под одеждой. Благодаря прозрачности для ММ/СММ излучения большинства материалов, из которых производятся различные сумки, чемоданы и т.д., такие объекты также могут быть контрастно наблюдаемы и в багаже.

Известно, что пассивные радиометрические ММ/СММ СФИ оказываются крайне неэффективными в закрытых помещениях, где собственно и производится в большинстве случаев дистанционный досмотр.

Реализовать потенциальные возможности активных ММ/СММ СФИ возможно только при определенных условиях, накладываемых, главным образом, на параметры излучения, зондирующего наблюдаемый объект. В первую очередь это относится к формированию освещения с низким уровнем когерентности излучения в зоне досмотра. Несоблюдение этого условия приводит к получению посредством таких ММ/СММ СФИ изображений с высоким уровнем когерентных шумов и, соответственно, низким визуальным качеством и информационным содержанием.

Известна система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, содержащая по крайней мере один источник излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, выполненный в виде набора отдельных независимых элементов излучения, физические параметры излучения каждого из которых выполнены отличными от физических параметров излучения других элементов излучения, элемент для фокусирования излучения, отраженного от объекта наблюдения, в направлении приемного устройства, выполненного с функцией независимого приема излучения, падающего из соответствующих комплементарных частей области нахождения объекта наблюдения и преобразования его в матричный набор соответствующих электрических сигналов, выходы которого связаны с процессором для формирования изображения объекта наблюдения и зоны его нахождения и отображения этого изображения на дисплее, причем каждый элемент изображения сформирован соответствующим электрическим сигналом из этого матричного набора, которому соответствует пространственно определенная часть объекта наблюдения и окружающей зоны его нахождения (US патент №5227800, G 01 S 13/89, опубл. 13.07.1993).

Указанный источник информации принят в качестве прототипа для заявляемого устройства.

Из этого же источника информации известен способ формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, заключающийся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующий элемент рассеянного из зоны нахождения объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения.

Указанный источник информации также принят в качестве прототипа для заявляемых способов.

Этот способ активного формирования изображений и соответствующая активная ММ/СММ СФИ основаны на оригинальном способе формирования пространственно некогерентного квазимонохроматического излучения в зоне досмотра. Особенностью способа и системы формирования изображения при детектировании объекта является использование в качестве освещающего прибора пространственно распределенной решетки (матрицы) точечных источников ММ/СММ излучения. Точечные источники решетки являются источниками квазимонохроматического излучения со слегка различными центральными частотами излучаемого излучения (частотное распределение не больше, чем стандартные допуски для источников промышленного изготовления). Решетки предназначены для освещения объекта излучением с уменьшенной пространственной когерентностью. Изображение объекта проецируется на многоэлементную приемную матрицу (МПМ) посредством фокусирующей линзы. Совокупность электрических сигналов генерируется МПМ и обрабатывается (смешивается?, усиливается, фильтруется и т.д.) электронными средствами так, чтобы сформировать изображение объекта и визуализировать его на экране соответствующего.

Серьезным недостатком таких систем является необходимость применения решеток с очень большим количеством точечных источников, что делает их дорогостоящими и не пригодными для использования в широкой практике. Это связано тем, что степень пространственной когерентности в плоскости наблюдаемого объекта существенным образом зависит от отношения между размером матрицы пространственно распределенных некогерентных источников и расстояния между указанной матрицей и объектом. Благодаря этой зависимости размеры матрицы должны быть достаточно большими, когда изображаемые объекты находятся на стандартных для данного применения расстояниях от входного зрачка СФИ (больших 1-2 метров). Следовательно, только для больших по размерам (при неизменной пространственной плотности точечных источников), а значит, и самых дорогостоящих решетках могут быть получены наилучшие результаты по формированию изображений.

Другой недостаток этого способа и системы заключается в практической невозможности применения многочастотного (широкодиапазонного) излучения для освещения объекта. Разработка многоэлементной решетки (матрицы) точечных источников, в котором каждый такой источник будет способен излучать радиацию с достаточно широким спектральным составом, представляет собой практически неосуществимую практическую задачу, что делает невозможным использование таких систем.

Настоящее изобретение направлено на решение указанных выше проблем, согласно которому конечное (результатное) изображение СФИ получается как результат анализа и синтеза достаточного числа парциальных изображений наблюдаемого объекта, получаемых независимо друг от друга и каждое их которых характеризуется независимым (и отличным друг от друга) набором параметров излучения. К таким физическим параметрам относятся несущая частота излучения освещения, его поляризационное состояние, угол падения и т.д. Анализ и синтез таких изображений (под синтезом может пониматься, например, взвешенное накопление парциальных изображений) выполняется посредством аналоговых или цифровых электронных (электронно-оптических) средств или их комбинаций.

Такой расширенный набор парциальных изображений для различных комбинаций физических параметров допускает намного лучший анализ объектов и помех в конечном изображении, поскольку он допускает независимый доступ к таким компонентам. Имея доступ к парциальным компонентам изображений, можно, например, оптимизировать по выбранному критерию взвешенную комбинацию таких компонент (например, минимизировать уровень (помеховых) компонент, разрушающих визуальное качество конечного изображения и снижающих его информационное содержание. В конечном счете открываются уникальные возможности по выявлению отличительных особенностей наблюдаемых объектов и значительному увеличению вероятности их правильного распознавания.

Достигаемый при этом технический результат заключается в обнаружении маскированных объектов на теле человека или в его багаже независимо от материала, из которого этот объект изготовлен, на основе формировании его изображений с улучшенным визуальным качеством информационным содержанием.

Указанный технический результат для устройства достигается тем, что система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, содержащая по крайней мере один источник излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, выполненный в виде набора отдельных независимых элементов излучения, физические параметры излучения каждого из которых выполнены отличными от физических параметров излучения других элементов излучения, элемент для фокусирования излучения, отраженного от объекта наблюдения, в направлении приемного устройства, выполненного с функцией независимого приема излучения, падающего из соответствующих комплементарных частей области нахождения объекта наблюдения и преобразования его в матричный набор соответствующих электрических сигналов, выходы которого связаны с процессором для формирования изображения объекта наблюдения и зоны его нахождения и отображения этого изображения на дисплее, причем каждый элемент изображения сформирован соответствующим электрическим сигналом из этого матричного набора, которому соответствует пространственно определенная часть объекта наблюдения и окружающей зоны его нахождения, снабжена диффузором, расположенным на расстоянии от источника излучения для приема излучения и рассеяния его в сторону области наблюдения, каждый отдельный независимый элемент излучения источника излучения выполнен с возможностью кодирования излучения за счет модуляции последнего, отличной от модуляции других отдельных независимых элементов излучения, диффузор выполнен активным с возможностью реализации функции уменьшения пространственной когерентности падающего излучения и/или с возможностью реализации функции рассеяния падающего излучения пространственно различными частями диффузора с дополнительным кодированием излучения посредством модуляции рассеивающих свойств указанных частей диффузора, приемное устройство выполнено с возможностью независимого приема каждой кодированной составляющей излучения, падающей из области нахождения объекта наблюдения, и преобразования каждого электрического сигнала из матричного набора в набор электрических сигналов, причем каждый электрический сигнал из набора электрических сигналов соответствует отдельной кодированной составляющей излучения, процессорный блок выполнен с функциями независимого приема отдельных электрических сигналов, преобразования каждого матричного набора электрических сигналов, полученных из электрических сигналов с одинаковым кодированием, в соответствующее ему отдельное парциальное изображение, и формирования результатного изображения объекта наблюдения и области его нахождения путем объединения отдельных парциальных изображений или их фрагментов.

Указанный результат для первого способа достигается тем, что в способе формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне волн, заключающемся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующей элемент рассеянного от объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения, каждое отдельное парциальное излучение дополнительно кодируют путем его модуляции, отличной по параметрам от модуляции других парциальных излучений, направляют парциальные излучения на диффузор для уменьшения их пространственной когерентности и/или рассеяния их различными пространственными частями диффузора для создания дополнительных парциальных излучений с дополнительным модулированием, соответствующим углу падения на объект наблюдения, после отражения излучения от объекта наблюдения осуществляют фокусирование этого излучения и передачу его на приемное устройство, которое осуществляет прием этого излучения независимо из каждой части наблюдаемого пространства в зоне нахождения объекта наблюдения и перевод набора излучений в соответствующий матричный набор электрических сигналов, осуществляют декодирование парциальных электрических сигналов, соответствующих указанным парциальным излучениям, из каждого из указанных электрических сигналов указанного матричного набора формируют парциальные изображения из матричных наборов различных парциальных электрических сигналов, а затем осуществляют объединение парциальных изображений или их фрагментов для формирования визуально воспринимаемого результатного изображения объекта.

Указанный результат для второго способа достигается тем, что в способе формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн, заключающемся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазонах волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующий элемент рассеянного из зоны нахождения объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения, каждое отдельное парциальное излучение дополнительно кодируют путем его модуляции, отличной по параметрам от модуляции других парциальных излучений, направляют парциальные излучения на объект наблюдения, после отражения излучения от объекта наблюдения осуществляют фокусирование этого излучения на приемном устройстве, в котором осуществляют прием этого излучения независимо из каждой части наблюдаемого пространства и перевод набора излучений, падающих из каждой комплементарной части наблюдаемого пространства, в соответствующий матричный набор электрический сигналов, осуществляют декодирование парциальных электрических сигналов, соответствующих указанным парциальным излучениям, из каждого указанного электрического сигнала указанного матричного набора формируют парциальные изображения из матричных наборов парциальных электрических сигналов, а затем осуществляют объединение парциальных изображений или их фрагментов для формирования визуально воспринимаемого результатного изображения объекта наблюдения.

Достижение результата основано на том, что в системе освещения ММ/СММ СФИ используется только один или конечное число активных ММ/СММ источников (генераторов), каждое из генерируемых парциальных компонент излучений которых может характеризоваться различными значениями несущих частот и поляризации и которые могут быть кодируемы отличительным образом. Указанное составное излучение может быть направлено непосредственно на наблюдаемый объект либо первоначально на пространственно-распределенный диффузор. Этот диффузор может быть как пространственно распределенный диффузный рассеиватель, не способный разрушать пространственную когерентность падающего на него излучения, либо пространственно-распределенный электронно-управляемым диффузором, способный разрушать пространственную когерентность излучения. В последнем случае диффузор может также быть снабжен функцией создания дополнительных парциальных компонент излучений путем отличительного рассеивания падающего излучения различными пространственными частями диффузора и дополнительного кодирования новых парциальных компонент путем отличительного модулирования рассеивающих свойств указанных различных пространственных участков диффузора. Отличительное кодирование различных парциальных компонент позволяет принимать их и обрабатывать их посредством приемного устройства СФИ независимого друг от друга.

Различные парциальные изображения, сформированные из соответствующих парциальных компонент излучения, могут быть оптимально обработаны в аналоговом и/или цифровом блоках обработки изображений СФИ для получения нужного результата по извлечению из них необходимой информации и улучшению визуального качества. Посредством комбинирования различных парциальных изображений появляется возможность при использовании одного и того же объема данных электронного синтеза изображений, которые характеризуются различными условиями освещения, в том числе освещением с различной степенью как временной, так и пространственной когерентностью, различной поляризации, угла подсвета наблюдаемого объекта и т.д. с возможностью автоматического удаления компонент излучения, разрушающих качество таких синтезированных изображений.

Указанные признаки для каждого из объектов являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности признаков для каждого из объектов.

Настоящее изобретение иллюстрируется конкретными примерами, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенными совокупностями существенных признаков требуемого результата.

На фиг.1 - первый пример исполнения системы формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн;

на фиг.2 - первое парциальные изображение объекта;

на фиг.3 - второе парциальные изображение объекта;

на фиг.4 - третье парциальные изображение объекта;

на фиг.5 - итоговое изображение объекта, составленное от суммирования парциальных изображений по фиг.2, 3, 4;

на фиг.6 - изоинтенсивный контурный график, полученный при первой монохроматической частоте;

на фиг.7 - изоинтенсивный контурный график, полученный при второй монохроматической частоте;

на фиг.8 - изоинтенсивный контурный график, полученный при третьей монохроматической частоте;

на фиг.9 - итоговое изображение объекта, полученное наложением контурных графиков по фиг.6-7;

на фиг.10 - детальное представление многочастотной системы формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн;

на фиг.11 показаны результаты излучения одной спектральной линии, представляющей статистически независимое изображение, представленное в виде кривой;

на фиг.12 показаны результаты излучения другой спектральной линии, представляющей статистически независимое изображение, представленное в виде кривой;

на фиг.13 - схема лампы обратной волны, используемой в качестве парциального источника СММ излучения;

на фиг.14 представлена волноводная реализация “полихроматического” точечно подобного источника с контролируемой спектральной плотностью излучения;

на фиг.15 - антенно-матричный диффузор;

на фиг.16 - импедансно нагруженная антенна антенно-матричного диффузора;

на фиг.17 - индикатриса рассеяния импедансно нагруженной антенны при согласовании нагрузки с импедансом антенны;

на фиг.18 - индикатриса рассеяния импедансно нагруженной антенны при рассогласовании нагрузки с импедансом антенны;

на фиг.19 представлен процесс суммирования парциальных изображений;

на фиг.20 показано итоговое от суммирования изображение объекта.

Согласно настоящему изобретению система формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн содержит по крайней мере один источник излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазонах волн, выполненный в виде набора отдельных независимых элементов излучения, физические параметры излучения каждого из которых выполнены отличными от физических параметров излучения других элементов излучения. Система также имеет элемент для фокусирования излучения, отраженного от объекта наблюдения, в направлении приемного устройства, выполненного с функцией независимого приема излучения, падающего из соответствующих комплементарных частей области нахождения объекта наблюдения и преобразования его в матричный набор соответствующих электрических сигналов, выходы которого связаны с процессором для формирования изображения объекта наблюдения и зоны его нахождения и отображения этого изображения на дисплее.

Каждый элемент изображения сформирован соответствующим электрическим сигналом из этого матричного набора, которому соответствует пространственно определенная часть объекта наблюдения и окружающей зоны его нахождения. Система снабжена диффузором, расположенным на расстоянии от источника излучения для приема излучения и рассеяния его в сторону области наблюдения.

Каждый отдельный независимый элемент излучения источника излучения выполнен с возможностью кодирования излучения за счет модуляции последнего, отличной от модуляции других отдельных независимых элементов излучения. Диффузор выполнен активным с возможностью реализации функции уменьшения пространственной когерентности падающего излучения и/или с возможностью реализации функции рассеяния падающего излучения пространственно различными частями диффузора с дополнительным кодированием излучения посредством модуляции рассеивающих свойств указанных частей диффузора. Приемное устройство выполнено с возможностью независимого приема каждой кодированной составляющей излучения, падающей из области нахождения объекта наблюдения, и преобразования каждого электрического сигнала из матричного набора в набор электрических сигналов, причем каждый электрический сигнал из набора электрических сигналов соответствует отдельной кодированной составляющей излучения. Процессорный блок выполнен с функциями независимого приема отдельных электрических сигналов, преобразования каждого матричного набора электрических сигналов, полученных из электрических сигналов с одинаковым кодированием, в соответствующее ему отдельное парциальное изображение и формирования результатного изображения объекта наблюдения и области его нахождения путем объединения отдельных парциальных изображений или их фрагментов.

Согласно настоящему изобретению предлагается первый вариант способа формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн, заключающийся в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, состоящего из отдельных парциальных, отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующей элемент рассеянного от объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения.

При этом в данном способе каждое отдельное парциальное излучение дополнительно кодируют путем его модуляции, отличной по параметрам от модуляции других парциальных излучений, направляют парциальные излучения на диффузор для уменьшения их пространственной когерентности и/или рассеяния их различными пространственными частями диффузора для создания дополнительных парциальных излучений с дополнительным модулированием, соответствующим углу падения на объект наблюдения.

После отражения излучения от объекта наблюдения осуществляют фокусирование этого излучения и передачу его на приемное устройство.

Приемное устройство осуществляет прием этого излучения независимо из каждой части наблюдаемого пространства в зоне нахождения объекта наблюдения и перевод набора излучений в соответствующий матричный набор электрических сигналов, осуществляет декодирование парциальных электрических сигналов, соответствующих указанным парциальным излучениям, из каждого из указанных электрических сигналов указанного матричного набора формируют парциальные изображения из матричных наборов различных парциальных электрических сигналов, а затем осуществляют объединение парциальных изображений или их фрагментов для формирования визуально воспринимаемого результатного изображения объекта.

Второй вариант способа формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн заключается в формировании излучения в миллиметровом или субмиллиметровом диапазоне волн, состоящего из отдельных парциальных отличающихся друг от друга по физическим параметрам излучений, направлении сформированных излучений в сторону объекта наблюдения, приеме через фокусирующий элемент рассеянного из зоны нахождения объекта наблюдения излучения, преобразовании принятого излучения в электрические сигналы и формировании по данным электрическим сигналам визуально воспринимаемого изображения объекта наблюдения.

При этом каждое отдельное парциальное излучение дополнительно кодируют путем его модуляции, отличной по параметрам от модуляции других парциальных излучений, направляют парциальные излучения на объект наблюдения, после отражения излучения от объекта наблюдения осуществляют фокусирование этого излучения на приемном устройстве, в котором осуществляют прием этого излучения независимо из каждой части наблюдаемого пространства и перевод набора излучений, падающих из каждой комплементарной части наблюдаемого пространства в соответствующий матричный набор электрических сигналов, осуществляют декодирование парциальных электрических сигналов, соответствующих указанным парциальным излучениям, из каждого указанного электрического сигнала указанного матричного набора формируют парциальные изображения из матричных наборов парциальных электрических сигналов, а затем осуществляют объединение парциальных изображений или их фрагментов для формирования визуально воспринимаемого результатного изображения объекта наблюдения.

Ниже приводятся примеры конкретного исполнения системы формирования изображений в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн.

Система 1 включает точечный источник 2 излучения в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн. В общем случае спектральные компоненты излучения источника 2 могут принадлежать любой области спектрального диапазона электромагнитного спектра (включая инфракрасное и видимое излучение). В рамках настоящего изобретения термин ММ/СММ излечение будет использоваться для ссылки на любую область в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах волн, например имеющую спектральные компоненты в области между 30 и 300 Ггц (или длину волны от 0,1 до 10 мм). Возможна реализация, согласно которой источник 2 излучает узкодиапазонное (квазимонохроматическое) излучение. Такое излучение может генерироваться любым стандартным твердотельным или волноводным источником, промышленно произведенным для функционирования, например, на фиксированной частоте. Излучение от такого источника может быть пространственно когерентным.

Многочастотный подход при формировании изображений, когда для подсвечивания объекта используется излучение, содержащее спектральные компоненты с существенно различными центральными (несущими) частотами, способен обеспечить целый ряд преимуществ. Например, для целей маскирования контрабандных объектов могут быть разработаны маскирующие пленки, имеющие те же характеристики рассеяния для излучения, что и человеческая кожа в каком-то диапазоне частот. В широком спектральном диапазоне практически невозможно сделать невидимыми предметы, маскируемые такими пленками. Если учесть, что рассеивающие свойства человеческой кожи также зависят от влажности и температурных условий окружающей среды, от нервного состояния индивидуума, несущего спрятанный объект (является ли возбужденным и т.д.), то очевидно, что преодолеть СФИ, функционирующую в широком спектральном диапазоне, практически невозможно.

В более предпочтительном воплощении источник 2 должен являться источником излучения широкодиапазонного спектрального состава. В этом случае источник (генератор) 2 может состоять из одного или большего числа (парциальных) источников (генераторов), каждый их которых генерирует излучение, принадлежащее различным спектральным поддиапазонам. Предпочтительнее, чтобы средняя интенсивность спектральных составляющих, генерируемых парциальными источниками, а также их спектральная локализация и спектральный состав были индивидуально контролируемы индивидуальными системами управления. Выходы (выходные антенны) таких парциальных ММ/СММ источников могут быть конструктивно объединены в один выход таким образом, что все указанные спектральные компоненты будут излучаться из одной пространственной точки - фазового центра выходной антенны (или по крайней мере из одной, например рупорной, антенны для волноводной реализации такого источника) или из пространственно близких точек. В другом воплощении источник 2 может состоять из одного или нескольких парциальных источников, излучение которых характеризуется своим собственным частным поляризационным состоянием, не обязательно различным для каждого парциального источника.

Драйверы системы управления таких парциальных источников должны быть способны контролировать как среднюю энергию, излучаемую источником 2, так и спектральную локализацию (а иногда и спектральный состав) соответствующих спектральных компонент. В другом предпочтительном воплощении эти драйверы также должны реализовывать кодирование излучения для каждого отдельного парциального источника таким образом, чтобы излучение, генерируемое таким парциальным источником (характеризуемым своим спектральным содержанием и/или поляризационным состоянием), после его взаимодействия с наблюдаемым объектом могло быть независимо декодировано из общего составного излучения на стороне приема СФИ (приемной матрицей и электронными средствами приема).

В соответствии с другим аспектом изобретения спектральный состав широкодиапазонного излучения состоит только из набора узкополосных спектральных компонент, интенсивность и центральная частота которых могут быть изменяемы независимо. В другом воплощении изобретения источник может изменять частоту генерируемого излучения в необходимых для целей формирования частотно-различных изображениях.

Многочастотное излучение может быть непосредственно направлено на наблюдаемый объект. Благодаря возможности формирования набора парциальных изображений с отличительно-различным содержанием когерентных спекл-шумов существует возможность формирования синтезированного изображения улучшенного качества. Такое изображение может быть получено, например, путем простого накопления указанных парциальных изображений. В указанном случае излучение может быть первоначально направлено на простой диффузор, не разрушающий пространственную когерентность излучения, а только диффузно рассеивающий его, уменьшая степень его первоначальной направленности распространения. Таким диффузором может быть простая кирпичная стена со случайным распределением рассеивающей поверхности. Для оптимального накопления частотных парциальных изображений следует учитывать различия в отражении излучения диффузором, объектом, а также различной спектральной чувствительности приемной аппаратуры. Это может быть сделано как оптимальным выбором уровня излучения различных компонент в процессе формирования изображения, так и апостериорно путем цифровой обработки (например, путем увеличения контраста таких оцифрованных частотных парциальных изображений). Полное или частичное накопление частотных парциальных изображений может быть выполнено и в аналоговых цепях приемного устройства, которое может быть снабжено фильтрующим или другим устройством, осуществляющим интегрирование сигналов парциальных изображений (накоплении их энергии) отдельно для каждого пикселя такого изображения и удаление любых интермодуляционных продуктов сигналов этих изображений.

В другом аспекте изобретения источник 2 излучает ММ/СММ радиацию в сторону диффузора 3, который в свою очередь диффузно рассеивает эту радиацию в сторону объекта 4. Этот диффузор 3 в первую очередь может быть использован в функции разрушения пространственной когерентности падающего излучения в зоне наблюдения СФИ. Э