走向大规模的一次性毫米波成像,以实现低成本的安全检查
Liheng Bian1,2, Daoyu Li3, Shuoguang Wang4,5
1State Key Laboratory of CNS/ATM & MIIT Key Laboratory of Complex-field Intelligent Sensing, Beijing Institute of Technology, 100081, Beijing, China. bian@bit.edu.cn.
Nature communications
|July 31, 2024
概括
这项研究介绍了一种具有成本效益的毫米波 (MMW) 图像系统,用于安全. 它使用优化的稀疏采样策略和人工智能来检测隐藏的对象,降低了硬件成本.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 电气工程 电气工程
- 计算机科学 计算机科学
背景情况:
- 毫米波 (MMW) 成像提供无接触安全检查功能.
- 与大型天线阵列相关的高成本限制了MMW成像在高通量安全查中的广泛采用.
研究的目的:
- 为安全应用开发一个低成本,高保真,大规模的单拍MMW成像框架.
- 为了实现强大的MMW图像重建和对象检测,使用显著减少的硬件.
主要方法:
- 对MMW回声进行统计分析,以确定天线阵列的最佳稀疏采样策略.
- 开发一种未经训练的,可解释的学习方案,用于从稀疏的数据中重建MMW图像.
- 在MMW图像中实现神经网络用于自动检测对象.
主要成果:
- 通过优化稀疏采样策略,实现了天线阵列成本的数量级降低.
- 从稀疏采样数据中证明了准确和强大的MMW图像重建.
- 使用10%稀疏阵列成功检测到厘米大小的隐藏目标,在较低的采样比率下优于当代方法.
结论:
- 开发的MMW成像框架为低成本,高准确度的安全检查提供了实用解决方案.
- 稀疏采样和先进的重建算法的结合大大降低了硬件成本,同时保持了性能.
- 这种技术对安全和其他领域的大规模,单一拍摄的MMW成像应用具有前景.
