專利名稱：：成像系統(tǒng)與掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種成像系統(tǒng)，特別涉及一種毫米波成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近年來(lái),用以檢測(cè)毫米波(microwave)的福射計(jì)(radiometer)廣泛使用在成像系統(tǒng)上。舉例來(lái)說(shuō)，海關(guān)、重要會(huì)議等等。然而，一般的輻射計(jì)的增益會(huì)隨著積分周期拉長(zhǎng)而漂移，因此一般的成像系統(tǒng)會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)校正單元來(lái)校正輻射計(jì)的增益，增加了成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的復(fù)雜度。除此之外，一般的輻射計(jì)使用步進(jìn)馬達(dá)(St印motor)來(lái)掃描圖像，使得輻射計(jì)可在對(duì)應(yīng)的像素中停留一個(gè)固定的積分周期來(lái)收集足夠的能量。然而，現(xiàn)今的步進(jìn)馬達(dá)仍無(wú)法做到精準(zhǔn)的停留與移動(dòng)。因此，亟需一種成像系統(tǒng)，來(lái)解決以上的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本公開(kāi)提供一種成像系統(tǒng)，包括:一檢測(cè)單元，用以感測(cè)一目標(biāo)區(qū)域的一輻射能；以及一掃描單元，用以將輻射能引導(dǎo)至檢測(cè)單元，其中在一掃描周期內(nèi)，掃描單元在一等速度之下，掃描目標(biāo)區(qū)域N次，使得目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每一像素被檢測(cè)單元掃描N次，以便檢測(cè)單元為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值，并且將N個(gè)子檢測(cè)值相加之后得到每一像素的一檢測(cè)值。本公開(kāi)亦提供一種掃描方法，適用于一成像系統(tǒng)，成像系統(tǒng)包括一檢測(cè)單兀與一掃描單兀，掃描方法包括:在一掃描周期內(nèi)，通過(guò)掃描單兀在一等速度之下掃描一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)N次，使得目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每一像素被檢測(cè)單元掃描N次，以便為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值；以及將每一像素所產(chǎn)生的N個(gè)子檢測(cè)值相加之后得到每一像素所產(chǎn)生的一檢測(cè)值。為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下:圖1是本公開(kāi)的成像系統(tǒng)的一示意圖；圖2是本公開(kāi)的檢測(cè)值與子檢測(cè)值的一示意圖，用以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于像素Pl的檢測(cè)值；圖3是本公開(kāi)的檢測(cè)值與子檢測(cè)值的一示意圖，用以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于像素P2的檢測(cè)值；圖4是本公開(kāi)的檢測(cè)值與子檢測(cè)值的一示意圖，用以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于像素PM的檢測(cè)值；圖5是本公開(kāi)的成像系統(tǒng)的另一實(shí)施例；以及圖6是本公開(kāi)的掃描方法的一流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100、500:成像系統(tǒng)；110:檢測(cè)單元；120:掃描單元；150:目標(biāo)區(qū)域；130:聚焦單元；140:可旋轉(zhuǎn)式反射板；PlP4:像素;δT:預(yù)定時(shí)間；τ:積分周期；IT:掃描周期；δt:周期；SGllSG1N、SG21SG2N、SGMlSGMN:子檢測(cè)值。具體實(shí)施例方式圖1是本公開(kāi)的成像系統(tǒng)的一示意圖。如圖1所示，成像系統(tǒng)(imagingsystem)100包括一檢測(cè)單兀(detectingunit)110和一掃描單兀(scanningunit)120。詳細(xì)而言，檢測(cè)單元110用以感測(cè)輻射能(radiation)，在本公開(kāi)實(shí)施例中，檢測(cè)單元110可以是毫米波福射計(jì)(microwaveradiometer)。掃描單元120用以將一目標(biāo)區(qū)域150的福射能引導(dǎo)至檢測(cè)單元110。此外，掃描單元120包括一聚焦單元(focusingunit)130和可旋轉(zhuǎn)式反射板(rotatablereflectorplate)140。聚焦單元130可以是反射式聚焦單元或折射式聚焦單元，用以將輻射能聚焦至檢測(cè)單元110?？尚D(zhuǎn)式反射板140設(shè)置在檢測(cè)單元110與聚焦單元130之間，用以將來(lái)自聚焦單元130的輻射能反射至檢測(cè)單元110。在某些實(shí)施例中，可旋轉(zhuǎn)式反射板140設(shè)置在目標(biāo)區(qū)域150與聚焦單元130之間，用以將目標(biāo)區(qū)域150的輻射能反射至聚焦單元130和檢測(cè)單元110?？尚D(zhuǎn)式反射板140連續(xù)性(continuously)地旋轉(zhuǎn)(或等速率旋轉(zhuǎn))，而非步進(jìn)式(stepbystep)地旋轉(zhuǎn)。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)掃描單元120掃描像素PU像素P2或由像素Pl切換至像素P2時(shí)，連續(xù)性旋轉(zhuǎn)(或等速率旋轉(zhuǎn))可旋轉(zhuǎn)式反射板140。在掃描周期內(nèi)，掃描單元120在等速度之下，掃描目標(biāo)區(qū)域(150)N次，使得目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每一像素(例如像素P1、P2等)被檢測(cè)單元110掃描N次，以便檢測(cè)單元110為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值(sub-detectingvalue)，并且將上述N個(gè)子檢測(cè)值相加之后得到每一像素的一檢測(cè)值(detectingvalue)，其中檢測(cè)值反映目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的單一像素在積分周期中所發(fā)出的毫米波輻射值。詳細(xì)而言，在一掃描周期內(nèi)，掃描單元120對(duì)目標(biāo)區(qū)域150內(nèi)的一像素Pl掃描N次，使得檢測(cè)單元Iio產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值，并且將N個(gè)子檢測(cè)值加總之后得到像素Pl的檢測(cè)值，其中每?jī)纱螔呙柘袼豍l間隔一預(yù)定時(shí)間。每次掃描像素Pl后接續(xù)掃描與像素Pl相鄰的像素P2。依此類推，掃描單元120對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的像素P2掃描N次取得N個(gè)子檢測(cè)值，并且將N個(gè)子檢測(cè)值加總之后得到像素P2的檢測(cè)值。由于可旋轉(zhuǎn)式反射板140在一等速度之下旋轉(zhuǎn)一圈(或一特定角度)后，目標(biāo)區(qū)域150的所有像素皆被掃描一次。因此可旋轉(zhuǎn)式反射板140旋轉(zhuǎn)N次后，檢測(cè)單元110就會(huì)取得目標(biāo)區(qū)域150所有像素(例如像素？1、？2、？3、？4等等)的檢測(cè)值，使得成像系統(tǒng)100完成對(duì)目標(biāo)區(qū)域150的掃描。圖2是本公開(kāi)的檢測(cè)值與子檢測(cè)值的一示意圖，用以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于像素Pl的檢測(cè)值。如圖2所示，在掃描周期IT內(nèi)，掃描單元120的可旋轉(zhuǎn)式反射板140旋轉(zhuǎn)N圈，因此成像系統(tǒng)100對(duì)目標(biāo)區(qū)域150內(nèi)的所有像素皆掃描N次。其中每?jī)纱螔呙柘袼豍l間隔一預(yù)定時(shí)間ST，并且每次掃描像素Pl后接續(xù)掃描與像素Pl相鄰的像素P2。因此，成像系統(tǒng)100在掃描周期IT內(nèi)取得子檢測(cè)值SGllSGlNJfN個(gè)子檢測(cè)值SGllSGlN加總之后得到對(duì)應(yīng)于像素Pl的檢測(cè)值。其中周期St為掃描單一像素所需的時(shí)間，積分周期τ為掃描單一像素N次總共所花的時(shí)間，意即τ=StXN0除此之外，預(yù)定時(shí)間δΤ為可旋轉(zhuǎn)式反射板140旋轉(zhuǎn)一圈(或一特定角度)所花的時(shí)間。圖3是本公開(kāi)的檢測(cè)值與子檢測(cè)值的一示意圖，用以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于像素Ρ2的檢測(cè)值。如圖3所示，在掃描周期IT內(nèi)，由于掃描單元120的可旋轉(zhuǎn)式反射板140旋轉(zhuǎn)N圈，成像系統(tǒng)100對(duì)像素Ρ2掃描N次。其中每?jī)纱螔呙柘袼卅?間隔一預(yù)定時(shí)間δΤ。因此，成像系統(tǒng)100在掃描周期IT內(nèi)取得子檢測(cè)值SG21SG2N，并將N個(gè)子檢測(cè)值SG21SG2N加總之后得到對(duì)應(yīng)于像素Ρ2的檢測(cè)值。圖4是本公開(kāi)的檢測(cè)值與子檢測(cè)值的一示意圖，用以說(shuō)明對(duì)應(yīng)于像素PM的檢測(cè)值。如圖4所示，在掃描周期IT內(nèi)，由于掃描單元120的可旋轉(zhuǎn)式反射板140旋轉(zhuǎn)N圈，使得成像系統(tǒng)100對(duì)像素PM掃描N次。其中每?jī)纱螔呙柘袼豍M間隔一預(yù)定時(shí)間δΤ。因此，成像系統(tǒng)100在掃描周期IT內(nèi)取得子檢測(cè)值SGMlSGMN，并將N個(gè)子檢測(cè)值SGMlSGMN加總之后得到對(duì)應(yīng)于像素PM的檢測(cè)值。一般而言，成像系統(tǒng)具有步進(jìn)馬達(dá)，用以在掃描像素Pl時(shí)停留積分周期τ，使得成像系統(tǒng)能夠累積足夠的毫米波輻射值(即步進(jìn)馬達(dá)為非等速率掃描)，同理，成像系統(tǒng)掃描像素PM時(shí)也停留積分周期τ，使得成像系統(tǒng)能夠累積足夠的毫米波輻射值。然而在掃描周期IT時(shí)，檢測(cè)單元的增益是會(huì)漂移的，因此造成像素Pl與像素PM所輸出的毫米波值即使相同，但檢測(cè)單元所檢測(cè)到的值有可能不同。由于本公開(kāi)的成像系統(tǒng)100分別在不同的時(shí)間點(diǎn)取得子檢測(cè)值，并且在周期δt中，檢測(cè)單元110的增益浮動(dòng)不大，因此將在平均分散的時(shí)間點(diǎn)所取得的子檢測(cè)值加總，將可消除成像系統(tǒng)100檢測(cè)每個(gè)像素時(shí)所造成的增益差異。因此，本公開(kāi)的成像系統(tǒng)100不需要步進(jìn)馬達(dá)或校正單元，便可克服檢測(cè)單元110的增益浮動(dòng)的問(wèn)題。圖5是本公開(kāi)的成像系統(tǒng)的另一實(shí)施例。如圖5所示，圖5的成像系統(tǒng)500與圖1的成像系統(tǒng)100相似，差別在于在可旋轉(zhuǎn)式反射板140設(shè)置在目標(biāo)區(qū)域150與聚焦單元130之間。圖6是本公開(kāi)的掃描方法的一流程圖，如圖所示，掃描方法包括下列步驟。在步驟S61，在一掃描周期內(nèi)，通過(guò)掃描單元120以等速度之下掃描目標(biāo)區(qū)域150內(nèi)N次，使得目標(biāo)區(qū)域150內(nèi)的每一像素(例如像素PlPM)被掃描單元120掃描N次，以便為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值(例如SGllSGlN或SGMlSGMN)。在步驟S62，將每一像素所對(duì)應(yīng)的N個(gè)子檢測(cè)值(例如SGlISGlN或SG(M-1)ISG(M-1)N)相加之后得到每一像素所產(chǎn)生的檢測(cè)值。因此，通過(guò)本公開(kāi)的掃描方法所取得的檢測(cè)值(即輻射值)已克服檢測(cè)單元的增益漂移的問(wèn)題，使得不需執(zhí)行額外校正。以上敘述許多實(shí)施例的特征，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠清楚理解本說(shuō)明書(shū)的形態(tài)。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解其可利用本發(fā)明揭示內(nèi)容為基礎(chǔ)以設(shè)計(jì)或更動(dòng)其他工藝及結(jié)構(gòu)而完成相同于上述實(shí)施例的目的和/或達(dá)到相同于上述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員亦能夠理解不脫離本發(fā)明的精神和范圍的等效構(gòu)造可在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)作任意的更動(dòng)、替代與潤(rùn)飾。權(quán)利要求1.一種成像系統(tǒng)，包括:一檢測(cè)單元，用以感測(cè)一目標(biāo)區(qū)域的一輻射能；以及一掃描單元，用以將上述輻射能引導(dǎo)至上述檢測(cè)單元，其中在一掃描周期內(nèi)，上述掃描單元在一等速度之下，掃描上述目標(biāo)區(qū)域N次，使得上述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每一像素被上述檢測(cè)單元掃描N次，以便上述檢測(cè)單元為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值，并且將上述N個(gè)子檢測(cè)值相加之后得到每一像素的一檢測(cè)值。2.如權(quán)利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中上述掃描單元包括:一聚焦單元，用以將上述輻射能聚焦至上述檢測(cè)單元；以及一可旋轉(zhuǎn)式反射板，用以將來(lái)自上述聚焦單元或上述目標(biāo)區(qū)域的輻射能反射至上述檢測(cè)單元。3.如權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中上述聚焦單元為反射式聚焦單元或折射式聚焦單元。4.如權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中上述檢測(cè)單元為毫米波輻射計(jì)。5.如權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中上述可旋轉(zhuǎn)式反射板設(shè)置在上述目標(biāo)區(qū)域與上述聚焦單元之間。6.如權(quán)利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中上述可旋轉(zhuǎn)式反射板設(shè)置在上述檢測(cè)單元與上述聚焦單元之間。7.一種掃描方法，適用于一成像系統(tǒng)，上述成像系統(tǒng)包括一檢測(cè)單元與一掃描單元，上述掃描方法包括:在一掃描周期內(nèi)，通過(guò)上述掃描單元在一等速度之下掃描一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)N次，使得上述目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每一像素被上述檢測(cè)單元掃描N次，以便為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值；以及將每一像素所對(duì)應(yīng)的N個(gè)子檢測(cè)值相加之后得到每一像素所產(chǎn)生的一檢測(cè)值。8.如權(quán)利要求7所述的掃描方法，還包括:通過(guò)一聚焦單元，將上述輻射能聚焦至上述檢測(cè)單元；以及通過(guò)一可旋轉(zhuǎn)式反射板，將來(lái)自上述聚焦單元或上述目標(biāo)區(qū)域的福射能反射至上述檢測(cè)單元。9.如權(quán)利要求8所述的掃描方法，其中上述聚焦單元為反射式聚焦單元或折射式聚焦單元。10.如權(quán)利要求8所述的掃描方法，其中上述檢測(cè)單元為毫米波接收單元。11.如權(quán)利要求8所述的掃描方法，其中上述可旋轉(zhuǎn)式反射板設(shè)置在上述目標(biāo)區(qū)域與上述聚焦單元之間。12.如權(quán)利要求8所述的掃描方法，其中上述可旋轉(zhuǎn)式反射板設(shè)置在上述檢測(cè)單元與上述聚焦單元之間。全文摘要一種成像系統(tǒng)與掃描方法，該成像系統(tǒng)包括一檢測(cè)單元，用以感測(cè)一目標(biāo)區(qū)域的一輻射能；以及一掃描單元，用以將輻射能引導(dǎo)至檢測(cè)單元，其中在一掃描周期內(nèi)，掃描單元在一等速度之下，掃描目標(biāo)區(qū)域N次，使得目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的每一像素被掃描單元掃描N次，以便檢測(cè)單元為每一像素產(chǎn)生N個(gè)子檢測(cè)值，并且將N個(gè)子檢測(cè)值相加之后得到每一像素的一檢測(cè)值。文檔編號(hào)G01J5/02GK103115684SQ20111043023公開(kāi)日2013年5月22日申請(qǐng)日期2011年12月20日優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日發(fā)明者張理淵,粘金重,卓連益,黃俊諺,游雅仲,李振銘申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院