(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体に沿って移動し合成開口レーダ方式により当該物体に付帯する対象物の形状を特定するための電磁波を送受信する送受信手段と、
前記送受信手段と物体との間の距離を計測する距離計測手段と、
物体毎に決定される基準位置に対する前記送受信手段の相対位置を特定するために前記送受信手段の移動量及び移動方向を計測し、当該移動量及び移動方向により特定した前記相対位置を前記距離に基づき補正する移動計測手段と
を備える送受信装置。
【請求項２】
前記送受信手段を移動するためにユーザに把持されるハンドルを備える
請求項１に記載の送受信装置。
【請求項３】
前記距離計測手段は、物体に対し光を発する発光手段と、当該物体からの反射光を受光する受光手段とを備える
請求項１又は２に記載の送受信装置。
【請求項４】
前記距離計測手段は、前記送受信手段により送受信された電磁波の情報に基づき、前記送受信手段と物体との間の距離を計測する
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送受信装置。
【請求項５】
物体を撮影する撮影手段を備える
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物の形状を特定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物の形状を特定したい場合がある。例えば、空港の保安検査場においては、航空機の乗客がナイフ等の機内持ち込み制限品を機内に持ち込まないように、乗客の手荷物や携帯品の形状を特定したい、というニーズがある。
【０００３】
従来、手荷物に関しては、エックス線検査装置により収容物の形状の特定が行われている。検査官はエックス線検査装置が生成する画像を見て、手荷物に機内持ち込み制限品が含まれていないかを確認することができる。
【０００４】
エックス線検査装置は検査の対象物にエックス線を照射するため、エックス線の被爆により悪影響を受ける人体に対しては使用が適さない。従って、従来、乗客の携帯品に機内持ち込み制限品が含まれていないことを確認するためには金属探知機が用いられている。金属探知機は乗客の携帯品の形状を特定することはできないので、例えばセラミックス製のナイフ等の金属製ではない機内持ち込み制限品の機内への持ち込みが見逃されてしまう危険性がある。
【０００５】
上記の金属探知機の欠点を補う技術が提案されている。例えば、特許文献１および特許文献２には、人体から放射されるマイクロ波帯の熱雑音を受信することにより、人物の携帯品を探知する技術が開示されている。
【０００６】
特許文献１には、軸周りに回動する２枚の反射板を用いることにより、１つの受信素子で検査の対象物の２次元画像を生成する装置が記載されている。また、特許文献２には、検査の対象物の放射位置に光を照射しつつ当該放射位置から放射された熱雑音の受信レベルを測定する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−１６７５２９号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７４５６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の装置は反射板を回動させるための駆動部等を備えるため、ユーザが手に持って使用可能な程度に小型化することが困難である。また、特許文献２に記載の装置は検査の対象物の２次元画像を生成することはできない。
【０００９】
上述の事情に鑑み、本発明は、ユーザが手に持って扱える程度に小型の装置により、検査の対象物の形状を特定することを可能とする手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決するために、本発明は、物体に沿って移動し合成開口レーダ方式により当該物体に付帯する対象物の形状を特定するための電磁波を送受信する送受信手段と、前記送受信手段と物体との間の距離を計測する距離計測手段と、物体毎に決定される基準位置に対する前記送受信手段の相対位置を特定するために前記送受信手段の移動量及び移動方向を計測し、当該移動量及び移動方向により特定した前記相対位置を前記距離に基づき補正する移動計測手段とを備える送受信装置を第１の態様として提供する。
第１の態様にかかる送受信装置において、前記送受信手段を移動するためにユーザに把持されるハンドルを備える、という構成が第２の態様として採用されてもよい。
【００１１】
第１の態様にかかる送受信装置によれば、送受信装置を物体に沿って移動させることで、物体に付帯する対象物の形状が特定される。また、第１の態様にかかる送受信装置によれば、送受信装置を物体に沿って移動させる間の物体までの距離が考慮されるため、物体までの距離が考慮されない場合と比較し対象物の形状がより正確に特定される。
第２の態様にかかる送受信装置によれば、ユーザが手に持った送受信装置を物体に沿って移動させることで、物体に付帯する対象物の形状が特定される。
【００１６】
第１又は第２の態様にかかる送受信装置において、前記距離計測手段は、物体に対し光を発する発光手段と、当該物体からの反射光を受光する受光手段とを備える、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【００１７】
第３の態様にかかる送受信装置によれば、光を反射する対象物と送受信手段との間の距離が画像の生成に反映される。
【００１８】
第１乃至第３のいずれかの態様にかかる送受信装置において、前記距離計測手段は、前記送受信手段により送受信された電磁波の情報に基づき、前記送受信手段と物体との間の距離を計測する、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【００１９】
第４の態様にかかる送受信装置によれば、送受信手段は送信する電磁波を反射する対象物と送受信手段との間の距離が画像の生成に反映される。
【００２０】
第１乃至第４のいずれかの態様にかかる送受信装置において、物体を撮影する撮影手段を備える、という構成が第５の態様として採用されてもよい。
【００２１】
第５の態様にかかる送受信装置によれば、ユーザは対象物と送受信手段の位置関係を画像により確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】一実施形態にかかる形状特定システムの全体構成を示した図。
【図２】一実施形態にかかるスキャン装置が待機モードのときに端末装置のディスプレイに表示される画像を例示した図。
【図３】一実施形態にかかるスキャン装置がスキャンモードのときに端末装置のディスプレイに表示される画像を例示した図。
【図４】一実施形態にかかるスキャン装置がスキャンモードのときに端末装置のディスプレイに表示される画像を例示した図。
【図５】一実施形態にかかるスキャン装置がスキャンモードのときに端末装置のディスプレイに表示される画像を例示した図。
【図６】一実施形態にかかるスキャン装置の構成を示したブロック図。
【図７】一実施形態にかかるスキャン装置の送受信アンテナ群から送信されるミリ波の送信タイミングと、送信されたミリ波の対象物からの反射波の受信タイミングの関係を例示したタイミングチャート。
【図８】一実施形態にかかるスキャン装置がスキャン画像を生成するために行う処理のフローを例示した図。
【図９】一実施形態にかかる端末装置の構成を示したブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
［実施形態］
以下に本発明の一実施形態にかかる形状特定システム１を説明する。図１は形状特定システム１の全体構成を示した図である。形状特定システム１はスキャン装置１１（送受信装置および形状特定装置の一例）と端末装置１２（表示指示装置および表示装置の一例）を備える。
【００３０】
スキャン装置１１は合成開口レーダ方式により検査の対象物（以下、単に「対象物」という）の形状を特定し、特定した形状を示す画像（以下、「スキャン画像」という）を生成する装置である。端末装置１２はスキャン装置１１により生成されたスキャン画像を表示する装置である。
【００３１】
スキャン装置１１は外側から見える構成部として、筐体１１１と、ユーザが把持する、ハンドル１１２と、筐体１１１の一側面（以下、「レーダ面」という）に配置された送受信アンテナ群１１３と、筐体１１１のレーダ面に配置された光学カメラ１１４と、筐体１１１に配置された電源スイッチ１１５と、筐体１１１に配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ１１６と、ハンドル１１２に配置されたモードスイッチ１１７を備える。
【００３２】
送受信アンテナ群１１３は４つの送受信アンテナ、すなわち送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４を含む。
【００３３】
送受信アンテナ群１１３に含まれる送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々からは、準ミリ波帯〜ミリ波帯（例えば、２４ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの帯域）から選択された周波数帯の電磁波が送信される。準ミリ波帯〜ミリ波帯の電磁波（以下、便宜的に「ミリ波」という）は、例えば、衣服、紙、多くのプラスチックは透過しやすく、人体、金属、セラミックス、ＣＦＲＰ（Carbon-Fiber-Reinforced Plastic）は透過しにくい。従って、例えば検査対象の乗客が衣服の下（ポケット等）にセラミックス製のナイフを携帯していた場合、スキャン装置１１により、検査対象の人物の身体とセラミックス製のナイフの形状を示す画像が生成される。
【００３４】
端末装置１２は外側から見える構成部として、ディスプレイ１２１（表示装置の一例）を備える。
【００３５】
以下に、形状特定システム１が空港の保安検査場において乗客の携帯品の検査に用いられる場合を例として、形状特定システム１の使用方法を説明する。
【００３６】
スキャン装置１１は撮影モード、待機モード、スキャンモードのいずれかのモードで動作し、モードスイッチ１１７が押下される毎にこれらのモードが切り替わる。撮影モードは検査官が乗客の全身を光学カメラ１１４で撮影するためのモードである。スキャンモードは送受信アンテナ群１１３により送受信されるミリ波によって乗客の身体および携帯品のスキャン画像の生成が行われるモードである。待機モードは撮影モードにおける乗客の撮影が完了し、スキャンモードへの切り替え操作が待たれている状態のモードである。
【００３７】
なお、撮影モード、待機モード、スキャンモードの各モードにおいて、ＬＥＤランプ１１６は異なる態様で発光する。従って、ユーザはＬＥＤランプ１１６の発光の状態を見て、スキャン装置１１の現在のモードを知ることができる。
【００３８】
スキャン装置１１の電源がＯＦＦの状態において検査官が電源スイッチ１１５を押下すると、スキャン装置１１の電源がＯＮとなり、スキャン装置１１は撮影モードとなる。撮影モードのスキャン装置１１は光学カメラ１１４により継続的に外部の撮影を行い、端末装置１２のディスプレイ１２１には光学カメラ１１４により撮影された画像が動画像（以下、「撮影動画像」という）として表示される。
【００３９】
検査官は乗客から１メートル程離れた位置に立ち、撮影モードのスキャン装置１１のレーダ面を検査対象の乗客に向ける。検査官はディスプレイ１２１に表示される撮影動画像に乗客の全身の画像が入っていることを確認しながらモードスイッチ１１７を押下する。撮影モードにおけるモードスイッチ１１７の押下は、光学カメラ１１４のシャッターを切る操作と、撮影モードから待機モードへの切り替え指示の操作を兼ねる。以下、撮影モードにおいてモードスイッチ１１７が押下されたタイミングを「シャッタータイミング」という。
【００４０】
撮影モードにおいてモードスイッチ１１７が押下されると、スキャン装置１１は待機モードに切り替わり光学カメラ１１４の撮像が停止されるとともに、シャッタータイミングに光学カメラ１１４が撮影した画像に含まれる乗客の画像の輪郭を示す画像（以下、「輪郭画像」という）が表示される。図２はスキャン装置１１が待機モードのときに端末装置１２のディスプレイ１２１に表示される画像を例示した図である。
【００４１】
続いて、検査官は乗客に近づき、レーダ面を乗客の身体に対向させるように待機モードのスキャン装置１１を持って、乗客の身体の近くでモードスイッチ１１７を押下する。待機モードにおいてモードスイッチ１１７が押下されると、スキャン装置１１は待機モードからスキャンモードに切り替わり、合成開口レーダ方式によるスキャン画像の生成を開始する。
【００４２】
スキャン装置１１がスキャンモードに切り替わると、端末装置１２のディスプレイ１２１には輪郭画像の上にスキャン装置１１の現在位置を示す画像（以下、「スキャン装置アイコン」という）が重ねて表示される。図３は検査官が待機モードのスキャン装置１１を乗客の頭の左側の位置で持ちながらモードスイッチ１１７を押下した際にディスプレイ１２１に表示される画像を例示した図である。
【００４３】
続いて、検査官はスキャン装置１１のレーダ面が乗客の身体の表面から数センチ程度の距離を保つようにスキャン装置１１を持って、乗客の身体の表面をなぞるようにスキャン装置１１を移動させる。以下、検査官が乗客の身体の表面近くをなぞるようにスキャン装置１１を移動させる動作を「スキャン動作」という。
【００４４】
スキャン動作が行われる間、端末装置１２のディスプレイ１２１には、スキャン装置１１によってなぞられた領域（以下、「スキャン完了領域」という）のスキャン画像が表示される。図４は検査官がスキャン装置１１により乗客の頭の左側から胸の右側へとスキャン動作を行った際にディスプレイ１２１に表示される画像を例示した図である。また、図５は検査官がさらにスキャン装置１１により乗客の胸の右側から腰の左側へ、腰の左側から脚の右側へ、脚の右側から脚の左側へ、とスキャン動作を行った際にディスプレイ１２１に表示される画像を例示した図である。
【００４５】
図４および図５に示されるように、スキャン装置１１がスキャンモードの間、スキャン動作に伴い、ディスプレイ１２１には輪郭画像の上にスキャン装置アイコンが表示されるとともに、乗客の身体のうちスキャン完了領域のスキャン画像が表示される。ディスプレイ１２１に表示される画像のうちスキャン完了領域には半透明の着色がなされる。ただし、図４および図５においてスキャン完了領域は便宜的に網掛けで示されている。ユーザは半透明の着色により、まだスキャン動作が行われていない領域を直観的に知ることができる。
【００４６】
検査官はスキャン動作に伴いディスプレイ１２１に順次表示されていくスキャン画像を見ながら、乗客が機内持ち込み制限品を携帯していないかを確認する。検査官は乗客の全身に対するスキャン動作を完了するとモードスイッチ１１７を押下する。スキャンモードにおいてモードスイッチ１１７が押下されると、スキャン装置１１はスキャンモードから撮影モードに切り替わる。その後、検査官は別の乗客を対象に上述した検査のための作業を繰り返すことができる。以上が形状特定システム１の使用方法の説明である。
【００４７】
続いて、上記のように動作するスキャン装置１１および端末装置１２の構成を、スキャン装置１１、端末装置１２の順に説明する。図６はスキャン装置１１の構成を示したブロック図である。ただし、図６において筐体１１１およびハンドル１１２は図示が省略されている。以下に図６に示される各構成部を説明する。
【００４８】
電源スイッチ１１５は押下される毎にバッテリ（図示略）からスキャン装置１１の各構成部への電力の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。モードスイッチ１１７は押下される毎に、モード切り替えのトリガ信号をデータ処理ユニット１１０に出力する。
【００４９】
加速度計１１８（移動計測手段の一例）は３軸加速度計であり、スキャン装置１１の移動における加速度を計測し、計測した加速度を示す加速度データをデータ処理ユニット１１０に出力する。
【００５０】
光学カメラ１１４は可視光を検知するイメージセンサを備え、被写体の撮影画像を示す撮影画像データを継続的に生成する。光学カメラ１１４は生成した撮影画像データをデータ処理ユニット１１０に出力する。
【００５１】
データ処理ユニット１１０（形状特定装置の一例）は各種データ処理を行う装置である。データ処理ユニット１１０は、例えばプロセッサおよびメモリを備え、メモリに記憶されているプログラムに従うデータ処理をプロセッサが行うことにより、以下に説明する構成部を備える装置として機能する。ただし、データ処理ユニット１１０が汎用のプロセッサに代えて、以下に説明する構成部を実現するＡＳＩＣ（Application Specific integrated Circuit）等の専用の集積回路を備える構成が採用されてもよい。
【００５２】
以下にデータ処理ユニット１１０が備える構成部を説明する。ランプ制御部１１０１はモードスイッチ１１７からのトリガ信号の入力に応じて、スキャン装置１１の現在のモードに応じた態様の発光をＬＥＤランプ１１６に指示する。
【００５３】
輪郭画像生成部１１０２は撮影モードにおいてモードスイッチ１１７からトリガ信号が入力された時に光学カメラ１１４から入力された撮像画像データが示す乗客の画像の輪郭を既知の画像処理手法に従い抽出し、抽出した輪郭を線で示す輪郭画像を生成する。輪郭画像生成部１１０２は生成した輪郭画像を示す輪郭画像データを通信制御部１１０７に出力する。
【００５４】
ミリ波送信制御部１１０３は送受信アンテナ群１１３に含まれる送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４から送信されるミリ波を制御する。図７はミリ波送信制御部１１０３の制御下で送受信アンテナ群１１３から送信されるミリ波の送信タイミングと、送信されたミリ波の対象物からの反射波の受信タイミングの関係を例示したタイミングチャートである。
【００５５】
ミリ波送信制御部１１０３は送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の順に、時分割により巡回的に順次ミリ波の送信を行わせる。図７において、期間Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3、Ｓ4は送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々に割り当てられたミリ波の送受信のためのタイムスロットである。ミリ波送信制御部１１０３は各タイムスロットにおいて、まず送受信アンテナにミリ波のパルス信号を送信させ、その後、送受信アンテナにミリ波のチャープ信号を送信させる。送受信アンテナから送信されるパルス信号は送受信アンテナと対象物との間の距離を計測するために用いられる。また、送受信アンテナから送信されるチャープ信号は合成開口レーダ方式によるスキャン画像の生成に用いられる。
【００５６】
図７に示される各期間には以下のミリ波の送信または受信が行われる。
期間Ｔ11：送受信アンテナ１１３−１がパルス信号を送信する。
期間Ｒ11：送受信アンテナ１１３−１が期間Ｔ11において送信したパルス信号の対象物からの反射波を受信する。
期間Ｔ12：送受信アンテナ１１３−１がチャープ信号を送信する。
期間Ｒ12：送受信アンテナ１１３−１が期間Ｔ12において送信したチャープ信号の対象物からの反射波を受信する。
【００５７】
期間Ｔ21：送受信アンテナ１１３−２がパルス信号を送信する。
期間Ｒ21：送受信アンテナ１１３−２が期間Ｔ21において送信したパルス信号の対象物からの反射波を受信する。
期間Ｔ22：送受信アンテナ１１３−２がチャープ信号を送信する。
期間Ｒ22：送受信アンテナ１１３−２が期間Ｔ22において送信したチャープ信号の対象物からの反射波を受信する。
【００５８】
期間Ｔ31：送受信アンテナ１１３−３がパルス信号を送信する。
期間Ｒ31：送受信アンテナ１１３−３が期間Ｔ31において送信したパルス信号の対象物からの反射波を受信する。
期間Ｔ32：送受信アンテナ１１３−３がチャープ信号を送信する。
期間Ｒ32：送受信アンテナ１１３−３が期間Ｔ32において送信したチャープ信号の対象物からの反射波を受信する。
【００５９】
期間Ｔ41：送受信アンテナ１１３−４がパルス信号を送信する。
期間Ｒ41：送受信アンテナ１１３−４が期間Ｔ41において送信したパルス信号の対象物からの反射波を受信する。
期間Ｔ42：送受信アンテナ１１３−４がチャープ信号を送信する。
期間Ｒ42：送受信アンテナ１１３−４が期間Ｔ42において送信したチャープ信号の対象物からの反射波を受信する。
【００６０】
図６に戻りデータ処理ユニット１１０の構成部の説明を続ける。距離計測部１１０４は送受信アンテナ群１１３から送信されるパルス信号の送信タイミングを示す信号の入力をミリ波送信制御部１１０３から受け取るとともに、送受信アンテナ群１１３からパルス信号の対象物からの反射波の入力を受け取り、パルス信号の送信タイミングからパルス信号の反射波の受信タイミングまでの時間長に基づきパルス信号を送信した送受信アンテナと対象物との間の距離を特定する。距離計測部１１０４は特定した距離を示す距離データをスキャン画像生成部１１０６に出力する。
【００６１】
位置特定部１１０５は送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々に関し、加速度計１１８から継続的に入力される加速度データが示すこれらの送受信アンテナの移動量および移動方向を積算して、シャッタータイミングにおける送受信アンテナの位置を基準位置とした場合の現在位置を継続的に特定する。位置特定部１１０５は特定した送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々の現在位置を示す現在位置データをスキャン画像生成部１１０６および通信制御部１１０７に出力する。
【００６２】
スキャン画像生成部１１０６（形状特定手段の一例）はスキャンモードにおいて、スキャン画像を生成し、生成したスキャン画像を示すスキャン画像データを通信制御部１１０７に出力する。
【００６３】
スキャン画像生成部１１０６はスキャンモードにおいて、以下の各種データを継続的に受け取る。
ミリ波送信制御部１１０３から入力される、送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々から順次送信されるチャープ信号の送信タイミングを示す送信タイミングデータ。
送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々から入力される、チャープ信号の対象物からの反射波の波形を示す反射波データ。
距離計測部１１０４から入力される、各タイムスロットにおける送受信アンテナと対象物との間の距離を示す距離データ。
位置特定部１１０５から入力される、送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４の各々の現在位置を示す現在位置データ。
【００６４】
図８はスキャン画像生成部１１０６がスキャン画像を生成するために行う処理のフローを例示した図である。まず、スキャン画像生成部１１０６はタイムスロットの各々に関し、当該タイムスロットにおいてミリ波を送受信する送受信アンテナの位置（以下、「測定位置」という）を現在位置データおよび距離データに基づき補正する（ステップＳ１０１）。以下、ステップＳ１０１における補正後の測定位置を「補正測定位置」という。
【００６５】
ステップＳ１０１において、スキャン画像生成部１１０６はスキャンモードに切り替わった時点におけるレーダ面を基準面とし、測定位置から基準面までの距離の変化量と、対象物から基準面までの距離の変化量を特定する。スキャン動作において検査官はスキャン装置１１を正確に基準面上で移動させることは困難である。従って、スキャン装置１１は基準面からずれる。また、スキャン動作が行われている間、検査対象の乗客（対象物）は全く動かずにいることは困難である。従って、対象物は基準面に近づいたり離れたりする。補正測定位置は基準面に対する対象物の位置が変化しなかったと仮定した場合の測定位置である。
【００６６】
続いて、スキャン画像生成部１１０６は補正測定位置の各々に関し、チャープ信号の波形を示すデータ、送信タイミングデータ、反射波データ、反射波の受信タイミングを示すデータ等に基づき合成開口処理を行い、補正測定位置から対象物の各被測定点までの距離を特定する（ステップＳ１０２）。
【００６７】
続いて、スキャン画像生成部１１０６は特定した補正測定位置から各被測定点までの距離を、基準面から補正測定位置までの距離に基づき補正する（ステップＳ１０３）。以下、ステップＳ１０３における補正後の距離を「補正距離」という。補正距離は基準面に対する対象物の位置が変化しなかったと仮定し、かつ、スキャン装置１１がスキャン動作において基準面上を正確に移動したと仮定した場合の測定位置から対象物の各被測定点までの距離を示す。
【００６８】
続いて、スキャン画像生成部１１０６は対象物の各被測定点に関し特定した補正距離を用いて、対象物の立体画像をスキャン画像として生成する（ステップＳ１０４）。スキャン画像生成部１１０６は生成したスキャン画像を示すスキャン画像データを通信制御部１１０７に出力する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
図６に戻り、データ処理ユニット１１０の構成部の説明を続ける。通信制御部１１０７は通信ユニット１１９に各種データの端末装置１２に対する送信を指示する。通信制御部１１０７は、撮影モードにおいて光学カメラ１１４から入力される撮影画像データを順次、通信ユニット１１９に送信させる。また、通信制御部１１０７は、撮影モードから待機モードへの切り替えに伴い輪郭画像生成部１１０２から入力される輪郭画像データを通信ユニット１１９に送信させる。また、通信制御部１１０７は、スキャンモードにおいて位置特定部１１０５から入力される現在位置データと、スキャン画像生成部１１０６から入力されるスキャン画像データを順次、通信ユニット１１９に送信させる。以上がデータ処理ユニット１１０の構成部の説明である。
【００７０】
図６に示されるスキャン装置１１の構成部の説明を続ける。ＬＥＤランプ１１６はデータ処理ユニット１１０のランプ制御部１１０１の制御下で発光を行う。送受信アンテナ群１１３に含まれる送受信アンテナ１１３−１〜１１３−４は、データ処理ユニット１１０のミリ波送信制御部１１０３の制御下でミリ波の送受信を行う。通信ユニット１１９はデータ処理ユニット１１０の通信制御部１１０７の制御下で各種データを端末装置１２に送信する。以上がスキャン装置１１の構成部の説明である。
【００７１】
図９は端末装置１２の構成を示したブロック図である。端末装置１２のハードウェアは例えば汎用のタブレット型ＰＣ（Personal Computer）であり、メモリ、メモリに記憶されているプログラムに従ったデータ処理を行うプロセッサ、ディスプレイ１２１とタッチパネルが積層されて一体に形成されたタッチディスプレイ、外部の装置との間でデータ通信を行う通信インタフェース等を備える。汎用のタブレット型ＰＣのプロセッサがメモリに記憶されている端末装置１２用のプログラムに従いデータ処理を行うことにより、図９に示される構成部を備える装置が実現される。ただし、端末装置１２が汎用のプロセッサに代えて、図９に示される構成部を実現するＡＳＩＣ等の専用の集積回路を備える構成が採用されてもよい。
【００７２】
以下に端末装置１２の構成部を説明する。受信部１２２はスキャン装置１１から送信されてくる各種データ、すなわち、撮像画像データ、輪郭画像データ、現在位置データ、スキャン画像データを受信する。
【００７３】
表示画像生成部１２３（表示制御手段の一例）はスキャン装置１１から送信され受信部１２２が受信した各種データに従い、ディスプレイ１２１に画像の表示を指示する。スキャン装置１１が撮影モードの間、表示画像生成部１２３は受信部１２２がスキャン装置１１から継続的に受信する撮影画像データが示す撮影画像を順次、ディスプレイ１２１に表示させる。
【００７４】
スキャン装置１１が撮影モードの間、表示画像生成部１２３は受信部１２２がスキャン装置１１から継続的に受信する撮影画像データが示す撮影画像を順次、ディスプレイ１２１に表示させる。スキャン装置１１が待機モードの間、表示画像生成部１２３は受信部１２２がスキャン装置１１から受信した輪郭画像データが示す輪郭画像をディスプレイ１２１に表示させる。
【００７５】
スキャン装置１１がスキャンモードの間、表示画像生成部１２３は輪郭画像の上に、受信部１２２がスキャン装置１１から継続的に受信するスキャン画像データが示すスキャン画像と、受信部１２２がスキャン装置１１から継続的に受信する現在位置データが示す位置に配置されたスキャン装置アイコンと、受信部１２２がスキャン装置１１から継続的に受信する現在位置データに基づき特定されるスキャン完了領域を示す半透明の特定色の画像とをオーバーレイした画像を生成し、生成した画像をディスプレイ１２１に表示させる。
【００７６】
ディスプレイ１２１は表示画像生成部１２３の制御下で各種画像を表示する。
【００７７】
上述した形状特定システム１によれば、ユーザはスキャン装置１１を手に持ちスキャン動作を行うことにより、検査の対象物の形状を知ることができる。
【００７８】
［変形例］
上述した実施形態は様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。なお、上述した実施形態および以下に示す変形例は適宜組み合わされてもよい。
【００７９】
（１）上述した実施形態において、スキャン装置１１の位置特定部１１０５は加速度計１１８により計測された送受信アンテナの加速度に基づき送受信アンテナの現在位置を特定する。スキャン装置１１が送受信アンテナの現在位置を特定するために用いる情報は、送受信アンテナの加速度に限られず、送受信アンテナの移動量および移動方向を示す情報であれば、速度、角速度、角加速度等のいずれの情報が用いられてもよい。また、これらの情報の２以上に基づき送受信アンテナの現在位置が特定されてもよい。例えば、スキャン装置１１が加速度計１１８に加えて角速度計を備え、位置特定部１１０５が加速度計１１８により計測される加速度と、角速度計により計測される角速度とに基づき送受信アンテナの現在位置を特定する構成が採用されてもよい。この場合、加速度のみに基づいて送受信アンテナの現在位置が特定される場合と比較し、より精度の高い送受信アンテナの現在位置が特定可能となる。
【００８０】
（２）上述した実施形態において、送受信アンテナ群１１３が送信する電磁波はミリ波である。これに代えて、送受信アンテナ群１１３が他の周波数帯の電磁波を送信する構成が採用されてもよい。
【００８１】
（３）上述した実施形態において、スキャン装置１１の距離計測部１１０４は、送受信アンテナと対象物との間の距離を送受信アンテナ群１１３により送受信される電磁波の送信タイミングおよび受信タイミングに基づき特定する。これに代えて、スキャン装置１１が光を発する発光手段と、発光手段により発光された光の対象物からの反射光を受光する受光手段を備え、距離計測部１１０４が発光手段による光の発光タイミングと受光手段による反射光の受信タイミングとに基づき送受信アンテナと対象物との間の距離を特定する構成が採用されてもよい。
【００８２】
また、スキャン装置１１がビーム状の超音波を送信する超音波送信手段と、超音波送信手段から送信された超音波の対象物からの反射波を受信する超音波受信手段を備え、距離計測部１１０４が超音波送信手段による超音波の送信タイミングと超音波受信手段による反射波の受信タイミングとに基づき送受信アンテナと対象物との間の距離を特定する構成が採用されてもよい。
【００８３】
（４）上述した実施形態において、送受信アンテナ群１１３がスキャン画像の生成のために送信するミリ波はチャープ信号である。これに代えて、送受信アンテナ群１１３がチャープ信号以外の信号（例えば、パルス信号）をスキャン画像の生成のために送信する構成が採用されてもよい。
【００８４】
（５）上述した実施形態において、送受信アンテナ群１１３は送受信アンテナと対象物との間の距離を特定するための信号と、スキャン画像の生成のための信号を異なる信号として送信する。これに代えて、送受信アンテナ群１１３がスキャン画像の生成のために送信する信号を、送受信アンテナと対象物との間の距離を特定するための信号としても用いる構成が採用されてもよい。
【００８５】
（６）上述した実施形態において、送受信アンテナ群１１３には４つの送受信アンテナが含まれる。送受信アンテナ群１１３に含まれる送受信アンテナの数は４つに限られない。また、スキャン装置１１が送受信アンテナを１つのみ備えてもよい。
【００８６】
また、送受信アンテナ群１１３が複数の送受信アンテナを含む場合、これらの複数の送受信アンテナのレーダ面における配置は図１に例示の配置に限られない。
【００８７】
（７）上述した実施形態において、ミリ波を送信する送信アンテナとミリ波の反射波を受信する受信アンテナは一体として構成される。これに代えて、送信アンテナと受信アンテナが別体として構成されてもよい。
【００８８】
（８）上述した実施形態において、複数の送受信アンテナは各々、割り当てられたタイムスロットにおいて電磁波の送受信を行う。従って、複数の送受信アンテナが同時に電磁波の送受信を行うことはない。これに代えて、複数の送受信アンテナが各々異なる周波数帯の電磁波の送受信を同時に行う構成が採用されてもよい。
【００８９】
（９）上述した実施形態において、送受信アンテナ群１１３は送受信アンテナと対象物との間の距離を特定するための信号を送信した後、スキャン画像の生成のための信号を送信する。これらの信号の送信の順序は逆であってもよい。
【００９０】
（１０）上述した実施形態において、端末装置１２はスキャン完了領域を特定色により表示する。端末装置１２がスキャン完了領域を表示する態様は特定色の着色に限られず、例えばスキャン完了領域の外縁を線により示す等の他の表示態様により、ユーザに対するスキャン完了領域の表示が行われてもよい。
【００９１】
（１１）上述した実施形態において、スキャン装置１１により行われる処理の一部が端末装置１２により行われてもよい。例えば、スキャン画像の生成の処理が端末装置１２により行われてもよい。また、スキャン装置１１と端末装置１２が一つの装置として構成されてもよい。
【００９２】
（１２）上述した実施形態において、検査の対象物は乗客（人物）であるものとしたが、布やプラスチックを材料とするカバン等の物品が検査の対象物であってもよい。
【００９３】
（１３）上述した実施形態において、スキャン装置１１はスキャン画像の生成において送受信アンテナと対象物との間の距離を特定する。対象物が物品でありスキャン動作中に動かない場合、送受信アンテナと対象物との間の距離の特定は行われなくてもよい。
【００９４】
（１４）上述した実施形態において、スキャン装置１１は光学カメラにより対象物の撮影を行う。これに代えて、スキャン装置１１がＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）センサ等の非光学イメージングセンサを備え、非光学イメージングセンサにより対象物の撮影（対象物の形状を示す画像の生成）が行われてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…形状特定システム、１１…スキャン装置、１２…端末装置、１１０…データ処理ユニット、１１１…筐体、１１２…ハンドル、１１３…送受信アンテナ群、１１４…光学カメラ、１１５…電源スイッチ、１１６…ＬＥＤランプ、１１７…モードスイッチ、１１８…加速度計、１１９…通信ユニット、１２１…ディスプレイ、１２２…受信部、１２３…表示画像生成部、１１０１…ランプ制御部、１１０２…輪郭画像生成部、１１０３…ミリ波送信制御部、１１０４…距離計測部、１１０５…位置特定部、１１０６…スキャン画像生成部、１１０７…通信制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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