Schwerpunkte

Nachgefragt bei Rohde & Schwarz

Millimeterwellen-Know-how für Körperscanner

01. Dezember 2016, 10:37 Uhr   |  Nicole Wörner


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Und wie funktioniert der QPS200 nun?

Mittlerweile hat Rohde & Schwarz weitere Verbesserungen an der System- und Detektionssoftware vorgenommen und sie zusammen mit den Erfahrungen zahlreicher Erprobungen in den neuen Scanner R&S QPS200 integriert.

Der QPS200 besteht aus…

...zwei flachen Paneelen, 1,3 x 2,4 Meter groß, in denen jeweils 3008 Sender pro Paneel auf 128 verschiedenen Frequenzen zwischen 70 und 80 GHz nacheinander in sehr schneller Folge Millimeterwellen mit einer äußerst geringen Sendeleistung von max. 1 mW aussenden, und 3008 Empfängern, die hochaufgelöste 3D-Informationen aufnehmen.

Die zu überprüfende Person stellt sich zwischen die beiden Paneele, die Arme leicht nach unten abgespreizt. Die Haut funktioniert für die Millimeterwellen ähnlich wie ein Spiegel. Normalerweise kommt es zu Abschattungen, wenn die Hautfläche nicht parallel zu den im Paneel untergebrachten Sendern und Empfängern ist. Um auch die nicht direkt und gerade „beleuchteten“ Bereiche wie etwa die Krümmung einer Wade und des Sprunggelenks sicher und klar erfassen zu können, hat Rohde & Schwarz in die Bodenplatte des R&S QPS200 eine Art mm-Wellen-Spiegel eingebaut. In der Auswertung setzt das System die Werte der direkt erzeugten Informationen mit denen des gespiegelten zu einem Gesamtergebnis zusammen. Daraus ergibt sich eine bislang noch nicht erreichte Detektionsqualität dieses kritischen Körperbereichs.

Innerhalb von zwei kurzen Messungen à 32 ms…

...wird der Passagier komplett gescannt. In den entstehenden so genannten Voxeln in der Größe 2 x 2 x 6 mm sucht eine Detektionssoftware mithilfe maschinell trainierter Algorithmen nach auffälligen Objekten unabhängig von deren stofflicher Beschaffenheit.

Das zu durchsuchende Datenvolumen beträgt rund 2 GByte pro Messung. Um die dafür nötige extrem hohe Parallelverarbeitung zu gewährleisten, setzen die Münchner auf eigenentwickelte digitale Hardware, die durch extreme Parallelprozesse bis zu 10 Teraflops verarbeitet. »In der Rechnerleistung hat sich einiges getan: In den ersten Prototypen hat es noch viele Minuten gedauert, bis ein verwertbares Resultat zur Verfügung stand, mittlerweile sind es nur noch 4,8 Sekunden, bis das Ergebnis auf dem Display zu sehen ist.«

Geplant ist,…

...diese Dauer auf eine Sekunde für die zukünftigen Generationen zu reduzieren. Diese nächste Ausbaustufe basiert auf GPUs, die durch die Gaming-Industrie inzwischen enorm leistungsfähig geworden ist. Fernziel ist die Echtzeit-Darstellung als Livestream.

Das wäre dann auch der Durchbruch für die Vision einer so genannten Walk-Through-Lösung: In einer Art Zickzackgang sollte der Passagier am Flughafen in der ursprünglichen Vision quasi im Hindurchgehen eine Reihe unterschiedlicher Kontrollen durchlaufen, während sein Handgepäck parallel dazu auf einem Förderband eigenen Kontrollen unterzogen wird. Damit sollen rund 400 bis 500 Passagiere pro Stunde durchgeschleust werden. Inzwischen wird an der Umsetzung auf Basis des R&S-QPS200-Designs gearbeitet.

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1. Millimeterwellen-Know-how für Körperscanner
2. Und wie funktioniert der QPS200 nun?
3. Multistatisches Messprinzip und weitere Vorteile
4. »Normale« und ungewöhnliche Einsatzbereiche / Marktprognosen / Ziele

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