(57)【要約】  物体が、例えば危険物質又は危険物質の分子を含有するか決定することにおいて、物体（３）は、一定波長の光によって照射される。望遠鏡（４）は、物体によって散乱した光を収集し、かつ集中させ、かつカメラ（６）内のピクチャエレメント配列内の複数の個別ピクチャエレメントが、収集及び集中させた光を受け、かつ検出する。個別ピクチャエレメントの各々からの検出信号は、それぞれのピクチャエレメントに対応する物体の照射エリアのサブエリアに有効なラマンスペクトル又は他の類似したスペクトルを生成するために個別に分析される。個別ピクチャエレメントの１つに対応する照射エリアのサブエリアは、危険物質の粒子又は分子の大きさ又は寸法に対応するように選択された幅又は寸法を有するように選択できる。同調可能であり得るフィルタ（８）は、各場合に唯一の波長範囲の光が検出されるように、収集及び集中させた光を、カメラによって受けられる前に濾過するために使用できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体が一定種類の物質又は分子、特に爆発物又は爆発物の成分のような危険物質又は危険物質の分子を含有するかを決定する方法であって、前記物体が一定波長の光によって照射され、かつ散乱光が、ラマンスペクトル又は類似のスペクトルを得るために分析され、前記物体によって散乱した前記光は、光学系、特に望遠鏡タイプの光学系によって収集及び集中させられ、
−  前記物体の照射において、前記物体の表面のエリアが照射され、
−  前記照射エリアからの光が、前記光学系によって収集及び集中させられ、
−  前記収集された光が、検出信号を提供するピクチャエレメント配列内の複数の個別ピクチャエレメントによって検出され、かつ
−  前記散乱光の分析において、前記個別ピクチャエレメントの各々からの前記検出信号が、個別に分析されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記個別ピクチャエレメントの１つに対応する前記照射エリアのサブエリアは、一定種類の粒子又は分子の大きさ又は寸法に対応するように選択される幅又は寸法を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記収集された光は、唯一の波長範囲の光が分析され得るように、検出される前に濾過されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記散乱光の分析は、複数の波長範囲の各々に関して実行されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記物体の表面の前記照射エリアは、線領域又はストリップ形状エリア、特に単一の前記個別ピクチャエレメント上に描かれるエリアの幅又は高さに対応するか、又は僅かに上回る幅を有するストリップ形状エリアであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記収集された光は、前記線領域から収集された光が、前記個別ピクチャエレメントの平行線を照射し、かつこれらの線の各々を照射する前記線領域から収集された光が、対応する個別波長帯域の唯一の波長を含むように配向されたエッジ又は軸を有するエッジ又は線形タイプの波長分散装置を通過することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
物体が一定種類の物質又は分子、特に爆発物又は爆発物の成分のような危険物質又は危険物質の分子を含有するかを決定するシステムであって、
−  一定波長の光によって前記物体を照射する光源と、
−  前記物体からの光を収集及び集中させる、光学系、特に望遠鏡タイプの光学系と、
−  前記収集及び集中させられた光を受ける光検出装置と、
−  前記光検出装置からの信号から、ラマンスペクトル又は類似のスペクトルを得る分析ユニットとを含み、
−  前記光源が、前記物体の表面のエリアを照射するように設定され、
−  前記光学系が、前記物体の表面の前記照射エリアからの光を収集及び集中させるように配置され、
−  前記光検出装置が、ピクチャエレメント配列として配置された複数の個別ピクチャエレメントを含む感光面を含み、前記個別ピクチャエレメントの各々が検出信号を提供し、かつ
−  前記分析ユニットが、前記個別ピクチャエレメントの各々からの前記検出信号を個別に分析するように配列される
ことを特徴とするシステム。
【請求項８】
前記光源及び前記光学系は、前記個別ピクチャエレメントの１つに対応する前記照射エリアのサブエリアが、一定種類の粒子又は分子の大きさ又は寸法に対応するように選択される幅又は寸法を有するように設定されることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
唯一の波長範囲の光が検出されるように、収集された光を、前記光検出装置によって受けられる前に濾過するフィルタを特徴とする請求項７又は８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記フィルタは、前記光検出装置が、前記フィルタをしかるべく同調させることにより複数の波長範囲の各々に関して光を検出できるように同調可能であることを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記光源は、前記物体の表面の前記照射エリアが、線領域又はストリップ形状エリア、特に単一の前記個別ピクチャエレメント上に描かれるエリアの幅又は高さに対応するか、又は僅かに上回る幅を有するストリップ形状エリアであるように配列されることを特徴とする請求項７から１０のいずれかに記載のシステム。
【請求項１２】
前記収集及び集中させられた光が通過するように配置されたエッジ又は線形タイプの波長分散装置であって、前記線領域から収集された光が、前記個別ピクチャエレメントの平行線を照射し、かつこれらの線の各々を照射する前記線領域から収集された光が、対応する個別波長帯域の唯一の波長を含むように配向されたエッジ又は軸を有するエッジ又は線形タイプである波長分散装置を特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記波長分散装置は、円筒セグメントレンズ、プリズム又は回折格子であることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、２００８年１２月１８日に出願されたスウェーデン特許出願第０８０２６１２−２号の優先権及び利益を主張し、その全教示内容は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（技術分野）
本発明は、物質又は分子の検出、特にスタンドオフ距離でのごく少量の物質又は物質の粒子の検出に関する。
【背景技術】
【０００３】
レーザビームによって照射される物質、例えば爆発物又は規制薬物は、受けた光の大部分を反射又は散乱させる。反射及び散乱した光は、受けた光と同じ波長を主に有するが、しかしながら一部の散乱光は、波長シフトされ、それは「ラマン散乱」光である。複数の波長の光を含むこの散乱光の分布は、「ラマンスペクトル」と呼ばれる。
【０００４】
各物質の、又はより正確には、各タイプの分子のラマンスペクトルは、従って他のスペクトルと類似した方法で、１つ以上の波長帯域／線を含み、かつ分子特異的である。ラマンスペクトル内のあらゆる帯域／線は、分子内の振動モードに対応する。各分子の独自のラマンスペクトルのために、物質は、測定されたラマンスペクトルを基準スペクトルと比較することによって識別できる。
【０００５】
スタンドオフ検出のためには、すなわち、遠隔検出又は少し離れた所での検出のためには、レーザビームが物質に向けられ、かつ反射及び散乱した光が、望遠鏡を使用して収集される。ラマンスペクトルは、光学フィルタシステム及び光学センサを使用して測定される。ラマンスペクトルが測定された物質又は分子を識別するために、信号処理アルゴリズムが、測定スペクトルを、データベース内に保存された種々のスペクトルと比較するために使用される。遠隔検出は、距離を置いてなされると考えることができ、それらの距離は、スタンドオフ距離と呼ばれ、通常、検査する物質が分光計のすぐ近くに設置される研究室内のそれよりも大きく、距離は、一般的に５０ｃｍよりも大きく、通例は、５ｍより大きくとられ、多くの場合は１０〜１００ｍの範囲に置かれる。
【０００６】
物質検出における困難な課題は、多くの他の物質の中に置かれた微量とも呼ばれる少量の関連物質又は捜索される物質を識別することである。検出において、従来関連物質からの信号が、他の物質からの信号と共に得られ、後者の信号は、ノイズと呼ぶことができる。信号対ノイズ比（ＳＮＲ）と呼ばれる、信号対ノイズの比率が低いほど、検出が困難になる。この問題は、粒子検出の多数の用途に共通している。
【０００７】
１つのかかる課題は、多数の他の物質も存在し得る、指紋に存在する物質を識別することである。指紋内の物質は、通常粒子の形状で現れる。それ故に、ＳＮＲを最大にするために、関連粒子の無関連粒子に対する比ができるだけ高い指紋エリアを使用して検出を実行することが望ましい。最大ＳＮＲを有するエリアは明らかに、全ての周辺エリアを除く、１個の関連粒子のエリアである。これは、指紋だけでなく、乱雑な環境で微量の物質を検出することが望ましいあらゆる用途にも当てはまる。
【０００８】
これを実現するために、２つの目標が達成されねばならない。第１に使用される検出器は、スタンドオフ距離で粒径に近い解像度を有さねばならず、かつ第２に検出器は、スタンドオフ距離で粒径に近い物体を突き止められねばならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ごく少量の物質を検出する方法及び装置を提供することが、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一般的に、検出エリア又は関心エリアは、本明細書においてサブエリアと呼ばれる複数の小さなエリアに分割でき、各サブエリアの大きさは１個又は複数の、例えば２〜５個、又はより良好には２〜３個のような少ない粒子の大きさに匹敵する。かかるサブエリアが、１個のみ又は少数個のみの粒子を含有するので、そのＳＮＲは、何らかの関連粒子が存在するならば高くなる。特別な有機分子を検出するような、極端な場合に、サブエリアは、単一又は少数個の分子に匹敵する大きさである。
【００１１】
大きなエリアを形成するために複数のサブエリアをグループ化し、かつ前記複数のサブエリアに含まれる全ての個別サブエリアを同時に検出することにより、１個又は少数個の関連粒子を有する大きなエリアのいかなるサブエリアも、見つけることができる。
【００１２】
一般的に、物質を検出することにおいて、レーザビームがターゲットに向けられ、レーザビームによって照射されるターゲット上の位置に望遠鏡の焦点を合わせ、かつ数個のピクチャエレメントを有するカメラ上に望遠鏡画像を描く。各ピクチャエレメントは、次にターゲット上の個別エレメントサブエリアに対応する。望遠鏡とカメラの間に挿入された光学フィルタは、ターゲット上の物質に関するスペクトル情報を提供する。光学フィルタの帯域通過波長を繰り返し変更し、かつ各フィルタ設定のカメラの応答を収集することによって、各エレメントサブエリアの個別スペクトル応答が、決定できる。
【００１３】
本発明の追加の目的及び利点は、以下に続く説明に示され、かつ部分的に説明から明らかであるか、本発明の実践によって知ることができる。本発明の目的及び利点は、添付の請求項に特に指摘された方法、プロセス、手段及び組み合わせによって実現及び獲得できる。
【００１４】
本発明の新規な特徴は、添付の請求項によって特に示されるが、添付図面を参照して、以下に示す非限定的な実施態様の以下の詳細な説明の検討から、組織及び内容の両方に関する本発明、及びその上記及び他の特徴の完全な理解が得られ、かつ本発明がより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】少量の物質を検出する検出システムの概略図である。
【図２】粒子がどのように個別ピクセルに撮像されるかを例示する概略図である。
【図３】波長分離装置も有する図１に類似した概略図である。
【図４】対応するピクセルに撮像された、照射されたストリップの図２に類似した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、スタンドオフ・ラマン分光法、すなわちラマン散乱光を収集する装置から比較的遠い距離に位置する物体のラマン分光法のための装置の概略図である。単色光ビームが、レーザ１によって出され、かつターゲット３の領域又はエリア２に向けられる。光ビームの光がエリアを照射する時、大部分の光が散乱する。同様に、大部分の散乱光は、エリアを照射する光と同じ波長を有する。しかしながら散乱光のごく一部は、シフトされた波長を有する。散乱光は、レーザビームによって照射されたエリア２を鮮明に描くように設定された光学望遠鏡４によって収集される。光学望遠鏡は明らかに、望遠鏡の方向で描かれたエリアから出された、反射及び散乱光の両方を含む全ての光を収集し、反射光は、ノイズを構成する。望遠鏡画像は、カメラ６の感光面５に描かれ、感光面は、ピクセルとも呼ばれる複数のピクチャエレメント７を含む。図２を参照。従って、感光面は、ピクセル配列と呼ぶことができる。各ピクチャエレメントは、次にターゲット３の照射エリア２に含まれる個別エレメントサブエリア２′に対応する。
【００１７】
ターゲットの照射されたエリア３内の物質に関するスペクトル情報を得るための、光学フィルタ８のような装置は、望遠鏡４とカメラ６の間に挿入できる。光学フィルタは、帯域通過タイプであっても良い、すなわち波長範囲内のみの光の伝送を許可するように設計できる。光学フィルタ８の波長範囲を動かし、かつ各選択設定又は波長範囲のカメラ６の応答を収集するような、光学フィルタの設定を繰り返し変更することにより、照射されたエリア２に含まれる各エレメントサブエリア２′の個別スペクトル応答が決定できる。
【００１８】
図２に見られるように、粒子画像の大きさは、例えばピクセル７とほぼ同じ規模であっても良く、その場合粒子は、ピクセルに対応するエレメントサブエリア２′の大きさにほぼ対応する大きさとすることができる。ピクセルの大きさ及びスタンドオフ距離は、光学系の設計パラメータを決定する。光学系の規模は、ピクセルに対応するエレメントサブエリアが、関連物質の特性及びその粒径分布によって決まり、かつ以上で論じたように背景ノイズ、すなわちカメラ６の感光面５内の検出から生じた信号における無関連物質からの寄与、使用される物理的検出方法、及び所望のＳＮＲを考慮して、大きさを有するように決定できる。粒径は、概して１〜１００μｍの範囲にあり、かつスタンドオフ距離は、例えば１０００ｍまでであり得る。
【００１９】
ピクセル７の形状及びピクセル配列５の形状は、任意であって良い。図２に見られる長方形又は正方形のピクチャエレメント及び長方形のピクセル配列は、市販のカメラに見出される典型的な形状を表すが、単一行若しくは単一列のピクセル又は非規則的若しくは非隣接形態のピクセルも使用できる。
【００２０】
使用される検出方法は、通常のラマン分光法であり得る。使用できる他の検出方法には、ラマン分光法の変形、例えば近共鳴ラマン分光法及び共鳴増幅ラマン分光法（ＲＲＳ又はＲＥＲＳ）、並びにレーザ誘起蛍光法（ＬＩＦ）のような類似の方法を含む。
【００２１】
光学フィルタ８は、例えばＬＣＴＦ（液晶同調フィルタ）又はＡＯＴＦ（音響光学同調フィルタ）であっても良い。レーザ１は、Ｎｄ−ＹＡＧパルスレーザであり得るが、エキシマレーザのような他のレーザ、例えばＫｒＦレーザも使用できる。用途によっては、連続波（ＣＷ）レーザも使用することがある。用途によっては、例えば蛍光排除及び共鳴増幅のための同調可能レーザを必要とすることがある。
【００２２】
検出に適した関連物質には、爆発物、爆発物マーカ及び爆発物前駆物質を含み得るが、それらに限定されない。他の関心物質は、ＴＩＣ（毒性工業用化学品）、ＣＷＡ（化学兵器）、薬物、薬物前駆物質、及び危険物質一般であっても良い。同様に、危険活性及び／又は危険内容を示す非危険物質が、関心対象となり得る。
【００２３】
装置は、種々の課題を実行するユニット又はモジュールを含む制御ユニット１１を含み得る。従って、レーザ制御モジュール１２は、光パルスが放出される時及びパルス長を制御するためにレーザ１に接続され得る。カメラモジュール１３は、感光面５のピクセル７が光を検出するために開放される時を制御し、かつその検出時期の長さを制御するためにカメラ６に接続され得る。カメラからの信号は、例えばピクセルを選択でき、そこからの信号が分析に適した画像処理ユニット１４に入力され得る。フィルタモジュール１５は、その濾過特性を制御するために光学フィルタ８に接続される。
【００２４】
上記の説明から分かるように、ターゲット３内の特定の物質又は分子を捜索する時の基本的手続きは、次の通りであり得る。
１．  レーザ１は、その放出された光ビームがターゲット３上のエリア２に向けられるように設定される。
２．  望遠鏡４は、照射エリア２を鮮明又は明確に描くように設定される。
３．  光学フィルタ８は、第１波長帯域の光が通過できるように設定される。
４．  カメラ６は、ピクチャを撮るために起動される。各ピクセル７からの信号は、制御ユニット１１に供給され、かつ保存される。
５．  光学フィルタ８の設定は、他の波長の光が通過できるように変更される。
６．  ステップ４．及び５．は、各関心波長帯域の光のカメラ６からの信号が記録されるまで繰り返される。
７．  ピクセル７の関連する１つ、又はピクセルグループの各々への記憶された信号は、例えばそれらをすでに保存された信号パターンと比較することによって分析される。比較の結果は、保存される。
８．  レーザビームの方向は、ターゲット３の他のエリア２を照射するように変更される。
９．  上記ステップ２〜７は、この他の照射エリア２に関して繰り返される。
１０．保存された結果が、評価される。
【００２５】
比較ステップ７において、関連ピクセル７は、レーザビームによって照射された全エリア２に対応する単一ピクセルであっても良い。すなわちエリア２及び２′は、同一であっても良い。レーザビームによって照射されたエリア２が、ピクセルグループ７上に描かれるならば、グループ内の各ピクセルに関して保存された信号は、個別に分析できるか、又はグループ内の全ピクセルからの信号は、光学フィルタ８の各設定に関して合計でき、かつ結果として生じる和は、次に分析できる。
【００２６】
一般的に、方法は、例えば照射エリア２の位置及びその形状を選択し、かつ例えばピクセル７のグループ関して得られた信号を互いに一緒に分析することによって、種々の特殊な事例に適応させることができる。かかるピクセルグループは、次に照射エリア２内に含まれるターゲット３上のサブエリアに対応するが、各エレメントサブエリア２′よりも大きい。特殊な実施態様をこれから記載する。
【００２７】
望遠鏡４が、機械的衝撃及び振動に曝される場合、ある種の安定化、例えば機械的又は光学的安定化装置又は方法が使用できる。同様に画像処理モジュール１４内で実行されるような画像処理は、検出を安定させるために使用できる。特にレーザ１は、例えば長さ１０ｎｓの光パルスを放出するために設定できる。カメラ制御モジュール１３は、ピクセル７が適切に設定された時間窓中に受けた光のみを検出する、すなわちピクチャを撮るように、カメラ６がこれらの時間窓内のみで検出するために開放されるように制御する。時間窓は、例えば発せられた各光パルスへの中継で、選択された遅延を有し、かつ照射サブエリアから散乱した光のみの最適検出を与えるために、適切に選択された長さを有するように設定される。望遠鏡４が、検出中に動くならば、各ピクセル５からの検出信号は、物体３の同じ小さなエレメントサブエリア２′から来ない。検出信号を評価する前に、画像安定化手続きが使用でき、例えば画像安定化モジュール１８内で実行でき、モジュール内で撮られたピクチャが互いに比較され、かつ必要であれば移動され、全ての結果として生じるピクチャにおいて、各ピクセルへの信号が物体３の同じエレメントサブエリア２′から来るようにする。最後に、結果として生じるピクチャは、例えば選択されたサブエリアの各ピクセル７及び光学フィルタ８の各設定に関して信号を合計することによって分析される。これらの和は、次に選択されたサブエリアの散乱光の測定スペクトルを構成する。
【００２８】
画像処理は、検出のために特に関心対象であるターゲット上のエリアを識別するために使用できる。最初にある種の適切な波長帯域に関するターゲット３の概観ピクチャが捕捉でき、かつその後捕捉されたピクチャは、内蔵又は外部で利用可能なデータベース（図示せず）内の物体のすでに捕捉されたピクチャに一致させた物体の画像に関して分析される。かかる物体の例には、指紋からの微量を含有する可能性が高いドアハンドルが含まれる。検出器システムは次に、かかる識別されたエリアの１つ以上に手動により又は自動的に向けることができる。
【００２９】
画像処理は、検出された粒子のパターンをデータベース（図示せず）内のパターンと一致させるためにも使用できる。関心物体は、最初にそのスペクトルがデータベースに含まれる物質粒子の存在に関して分析できる。次に物体全体のピクチャ内の粒子位置は、公知の粒子位置のパターンに対して一致させられる。
【００３０】
エリア及び／又は物体は、次のものを使用して走査できる。
１．  レーザ１、望遠鏡４、光学フィルタ８及びカメラ６のような、検出に必要な光学装置が、特にパン撮り及び傾斜機能を有する１つのユニットとして角移動するように取り付けられた、地理的静止検出システム。これらの機能は、例えば移動制御モジュール１７によって制御できる。同様に、望遠鏡４の合焦を設定するために、合焦制御モジュール１６が使用できる。光学装置を角移動することにより、すなわちそれらを１つのユニットとしてパン撮り及び／又は傾斜させることにより、物体又は表面を連続的に走査でき、物体又は表面の重複ピクチャを捕捉する。画像処理は、上記のように結果として生じるピクチャ内の各ピクチャエレメント７が、関心物体３又は表面の１つ、かつ唯一の小さなエレメントサブエリア２′に対応するように、物体全体又は表面の結果として生じるピクチャを生成するために使用される。次に結果として生じるピクチャは、物体又は表面のサブエリアから散乱した光のスペクトルを生成するために分析できる。
２．  検出に必要な光学装置が、車両に強固に結合されるように、例えば車両（図示せず）上に取り付けられた、地理的移動検出システム。光学装置は、地理的移動により物体３又は表面に向けられ、かつそれを連続的に走査する。画像処理は、上記のように結果として生じるピクチャ内の各ピクチャエレメント７が、物体又は表面の１つ、かつ唯一の小さなエレメントサブエリアに対応するように、物体全体又は表面の結果として生じるピクチャを生成するために使用される。次に結果として生じるピクチャは、物体又は表面のサブエリアから散乱した光のスペクトルを生成するために分析できる。
３．  上記１及び２の組み合わせ、すなわち検出に必要な光学装置が、パン撮り及び傾斜機能を有するように取り付けられた、地理的移動検出システム。
【００３１】
レーザビームは、それがターゲット３、すなわち関心物体の対応するストリップ形状エリア２″を照射するように、細いバー又は細い直線形状を有する断面を有するために例えば適切な光学系（図示せず）により形成又は形状が決められ得る。図４参照。ストリップ形状エリアの幅は、関心サブエリアの幅に対応し得る。特に、それは単一ピクセル上に描かれるエリア、すなわちエレメントサブエリア２′の幅又は高さに対応するか、又は場合により２５％、又はより良好には１０％を超えて上回らないように、僅かに上回ることができる。カメラ６の感光面５は、次に単一の線形配列のピクセル７、すなわち一行又は一列のように線に沿って配列されたピクセルのみを含むことができる。ピクセルは、従来のカメラ内でのように、長方形又は正方形形状を有することができるが、例えば多角形であっても良い。物体３上の照射されたストリップ形状エリア又は細線２″からの光、すなわちこのエリアからの反射及び散乱光の両方は、カメラ６内の線形ピクセル配列に投影される。照射された細線は、水平、垂直又は任意の方向に向けることができる。
【００３２】
エリア及び／又は物体は、上述のように「バーレーザ」を使用して走査できる。走査は、上記のようにパン撮り及び傾斜機能を有する検出装置を使用して、静止地理的位置から行うことができる。あるいは走査は、上述の「移動する」方法で実行できる。後者の場合に、検出装置は、パン撮り機能又は傾斜機能又は両方のこれら機能も任意に有することがある。
【００３３】
上述のようなバー又は細い直線の断面を有するように形成されたレーザビームは、図４に見られるように、ピクセル７の複数の水平な行及び複数の垂直な列を有する従来の長方形感光面５と共にも使用できる。次にターゲット３上の照射線形エリア２″に対応する感光面５のエリアは、検出の活動状態にある。検出速度を改善するために、エッジ又は線形タイプの波長分散装置１９（例えば円筒セグメントレンズ、プリズム、又は、回折格子（図３参照））が、使用できる。波長分散装置は、望遠鏡４から収集した反射及び散乱光出力が、ピクセル７の配列５に移動する前に屈折させるように設置できる。波長分散装置１９は、適切な位置決めのために、異なる波長の光がピクセル配列５の異なるエリアを照射するように光を屈折させる。次に、通常最長波長の光がピクセル配列の一端又は片側でピクセルの直線を照射し、かつ最短波長の光が、ピクセル配列の反対端又は反対側でピクセルの直線を照射する。ピクセル配列のレイアウト次第で、ピクセルの行又は列から得られる情報又は信号は、ターゲットの対応する線形エリアから散乱し、かつ狭い波長帯域内のみの波長、すなわちターゲットの照射エリアからの狭い波長帯域のスペクトル応答を有する光の強さを次に表す。
【００３４】
物体３を調査するために、１つ以上のピクセル７に対応する物体３のエリア２を照射するレーザビームが、使用できる。スペクトルは、スペクトル拡散技術を使用して１つの測定で、又は同時に１つのスペクトル帯域の幾つかの測定で得られる。ビームは、隣接又は非隣接であり得る次のサブエリアに移動され、かつもう１つの測定がなされる。物体３全体の画像は、測定がなされた個別サブエリアからの応答を追加することによって得られる。
【００３５】
本明細書に記載されたような検出システムは、通常の陸上車両に使用できるが、無人車、例えばＵＡＶ（無人機）又は海上車両にも使用できる。
【００３６】
本明細書及び請求項において、「頂部」及び「底部」、「上方に」及び「下方に」、「幅」及び「高さ」等のような用語は、本発明の明瞭かつ理解可能な説明及び特許請求を提供するための例示目的のみに使用されたことが理解されるべきである。本発明の装置は、様々な応用分野での種々の使用によって理解できるように、使用が全方向性であるので、かかる用語は、少しも限定的であると解釈されるべきでない。
【００３７】
本明細書において、本発明の特定の実施態様が、例示及び記載されたが、多数の他の実施態様が予想でき、かつ多数の追加の利点、修正及び変更が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者の頭に容易に浮かぶことが理解される。それ故に本発明は、その広い形態において、本明細書に示され、かつ記載された特定の詳細、代表的な装置、及び例示された例に限定されない。従って種々の修正が、添付の請求項及びその同等物によって定義されるような一般的な発明概念の精神又は範囲から逸脱することなく、なされ得る。それ故に、添付の請求項が、本発明の真の精神及び範囲内に入るような全てのかかる修正及び変更をカバーするよう意図されることが理解されるべきである。多数の他の実施態様が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく予想できる。
【符号の説明】
【００３８】
１…レーザ、２…照射エリア、２′…サブエリア、２″…ストリップ形状エリア、
３…物体、４…望遠鏡、５…感光面、６…カメラ、７…ピクチャエレメント、
８…フィルタ、１１…制御ユニット、１２…レーザ制御モジュール、
１３…カメラ制御モジュール、１４…画像処理ユニット、
１５…フィルタモジュール、１６…合焦制御モジュール、
１７…移動制御モジュール、１８…画像安定化モジュール、１９…波長分散装置。
【図１】
2012513027.tif 000003
【図２】
2012513027.tif 000004
【図３】
2012513027.tif 000005
【図４】
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【国際調査報告】
2012513027.tif 000007
2012513027.tif 000008
2012513027.tif 000009
2012513027.tif 000010