结合机械旋转镜用于创建2D图像的辐射电线传感器
阅读：555发布：2022-10-05
专利汇可以提供结合机械旋转镜用于创建2D图像的辐射电线传感器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及二维(2D) 辐射 成像领域。本发明特别涉及 传感器 单元。根据本发明的传感器单元包含被装配成围绕旋 转轴 可旋转的反射元件以及在 微波 、毫米波和/或兆兆赫兹 频率 范围工作并且使其视场指向该反射元件的线传感器，藉此该 旋转轴 与该反射元件的反射平面相交。，下面是结合机械旋转镜用于创建2D图像的辐射电线传感器专利的具体信息内容。
1.传感器单元，包含：
反射元件，其被装配成围绕旋转轴可旋转；以及
线传感器，其在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且使其视场指向所述反射元件，
籍此
所述旋转轴与所述反射元件的反射平面相交。
2.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述旋转轴与所述线传感器的视场平面平行。
3.根据权利要求1所述的传感器单元，其中将所述线传感器装配在所述旋转轴上。
4.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述线传感器适用于电扫描其视场。
5.根据权利要求1所述的传感器单元，其中所述线传感器为频率扫描线传感器。
6.根据权利要求1所述的传感器单元，还包含图像处理器，用于补偿由所述反射元件旋转引起的反射的视场平面的倾斜。
7.根据权利要求1所述的传感器单元，其还包含：
一个或者更多另外的在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且使相应的一个或者更多视场指向所述反射元件的线传感器，籍此每个线传感器的视场平面与每个其他线传感器的视场平面相交。
8.根据权利要求7所述的传感器单元，其中线传感器的数量为n并且以相等的角度距离σ＝180°/n提供所述n个线传感器的n个视场平面。
9.根据权利要求7所述的传感器单元，其中线感测器的数量为n并且以角度距离σ≤180°/n提供所述n个线传感器的n个视场平面。
技术领域
本发明涉及二维(2D)辐射成像领域。本发明特别涉及传感器单元。
背景技术
辐射成像使用电磁辐射来获得任何种类物体的图像。电磁成像被用于大量应用中，包括军事的、监测/安全的、几何学的、地质的、以及工业的应用。通过使用不同的频率/波长，可以获得不同的图像以及可以获得被成像物体的不同特性。在1000毫米到1毫米范围的波长通常被称为微波。其他的定义将300毫米引用为微波频谱的上限而将10毫米引用为下限。在100毫米到10毫米范围中的电磁辐射通常被称为厘米波而在10毫米到1毫米范围中的辐射通常被称为毫米波。亚毫米波通常被视为在1毫米到0.1毫米范围内，但也可以包含从远红外线起的更小波长。亚毫米波也被称为兆兆赫兹(Terahertz)辐射。波长越小，则可达到的分辨率越高。微波、毫米波以及亚毫米波穿透例如衣服并且可以用来检测人所携载的在衣服下面的物体。
在光学领域中，具有二维视场允许获得物体图像的照相机广为人知并且可以低价买到。在电磁波频谱的其他频率区域处，可操作的用来获取二维图像的传感器可能无法在商业上获得或者可能非常昂贵。
有源和无源传感器是已知的。有源传感器(例如雷达传感器)发射电磁辐射并且检测反射的辐射(响应辐射)，而无源传感器不发射电磁辐射并且检测由被感测物体发射的辐射。举例来说，根据普朗克定律(Planck′s Law)，无源传感器可以检测物体由于其温度而发射的黑体辐射。
结合旋转镜使用单像素传感器用于创建线扫描器/传感器是已知的。
通过将这种系统装配在类似飞机、直升机或者卫星的活动物体上，可以创建2D图像。因而，2D图像创建于镜的旋转以及传感器自身的活动。
用于创建2D图像的另一已知技术为使用例如相控阵列天线进行全电子扫描。这些种类的天线创建于布置在二个维度上的大数量的单传感器(single sensor)。该阵列在两个维度上都可以扩展数十厘米或者甚至几米。单传感器的数量与相控阵列的分辨率直接有关。为了得到天线波束的特定方向，使用彼此具有特定相位关系的各个信号来操作单传感器。每个方向对应于特定的相位组合。相控阵列天线提供高灵活度，但是大数量的单传感器以及用于提供相位关系的电子电路使这种设计非常复杂和昂贵。
在光学领域中，具有二维视场允许获得物体图像的照相机广为人知并且可以低价买到。在电磁波频谱的其他频率区域处，可操作的用来获取二维图像的传感器可能无法在商业上获得或者可能非常昂贵。
有源和无源传感器是已知的。有源传感器(例如雷达传感器)发射电磁辐射并且检测反射的辐射(响应辐射)，而无源传感器不发射电磁辐射并且检测由被感测物体发射的辐射。举例来说，根据普朗克定律(Planck′s Law)，无源传感器可以检测物体由于其温度而发射的黑体辐射。
结合旋转镜使用单像素传感器用于创建线扫描器/传感器是已知的。
通过将这种系统装配在类似飞机、直升机或者卫星的活动物体上，可以创建2D图像。因而，2D图像创建于镜的旋转以及传感器自身的活动。
用于创建2D图像的另一已知技术为使用例如相控阵列天线进行全电子扫描。这些种类的天线创建于布置在二个维度上的大数量的单传感器(single sensor)。该阵列在两个维度上都可以扩展数十厘米或者甚至几米。单传感器的数量与相控阵列的分辨率直接有关。为了得到天线波束的特定方向，使用彼此具有特定相位关系的各个信号来操作单传感器。每个方向对应于特定的相位组合。相控阵列天线提供高灵活度，但是大数量的单传感器以及用于提供相位关系的电子电路使这种设计非常复杂和昂贵。
发明内容
本发明的一个目的是提供便宜的在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围的用于获取二维图像的传感器单元。通过提供根据本发明的传感器单元解决了这个问题。
根据本发明的传感器单元包含被装配成围绕旋转轴可旋转的反射元件以及在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且使其视场指向该反射元件的线传感器，籍此该旋转轴与该反射元件的反射平面相交。
因而，可以通过使用相对小而便宜的1D线传感器(line sensor)来获得2D图像。相比于现有技术，传感器单元的尺寸、成本以及复杂度小。
优选地，旋转轴与线传感器的视场平面平行。
优选地，线传感器装配在旋转轴上。
优选地，线传感器适用于电扫描其视场。
优选地，线传感器为频率扫描线传感器。
优选地，传感器单元还包含图象处理器，用于补偿由反射元件旋转引起的反射的视场平面(the reflected field of view plane)的倾斜。
优选地，传感器单元还包含一个或者更多另外的在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且使各自的一个或者更多视场指向反射元件的线传感器，籍此每个线传感器的视场平面与每个其他线传感器的视场平面相交。因此，当线传感器的数量为n时，优选地以相等的角度距离σ＝180°/n提供n个线传感器的n个视场平面。可选地，以角度距离σ≤180°/n提供n个线传感器的n个视场平面。
附图说明
图1显示了根据本发明的传感器单元的第一实施例。
图2显示了镜倾斜角的定义。
图3示出了根据第一实施例的线传感器的视场。
图4显示了传感器单元的电子部件的示意性表示。
图5示出了传感器单元的工作。
图6显示了根据本发明的进一步的实施例的线传感器的示意性布置。
根据本发明的传感器单元包含被装配成围绕旋转轴可旋转的反射元件以及在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且使其视场指向该反射元件的线传感器，籍此该旋转轴与该反射元件的反射平面相交。
因而，可以通过使用相对小而便宜的1D线传感器(line sensor)来获得2D图像。相比于现有技术，传感器单元的尺寸、成本以及复杂度小。
优选地，旋转轴与线传感器的视场平面平行。
优选地，线传感器装配在旋转轴上。
优选地，线传感器适用于电扫描其视场。
优选地，线传感器为频率扫描线传感器。
优选地，传感器单元还包含图象处理器，用于补偿由反射元件旋转引起的反射的视场平面(the reflected field of view plane)的倾斜。
优选地，传感器单元还包含一个或者更多另外的在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且使各自的一个或者更多视场指向反射元件的线传感器，籍此每个线传感器的视场平面与每个其他线传感器的视场平面相交。因此，当线传感器的数量为n时，优选地以相等的角度距离σ＝180°/n提供n个线传感器的n个视场平面。可选地，以角度距离σ≤180°/n提供n个线传感器的n个视场平面。
附图说明
图1显示了根据本发明的传感器单元的第一实施例。
图2显示了镜倾斜角的定义。
图3示出了根据第一实施例的线传感器的视场。
图4显示了传感器单元的电子部件的示意性表示。
图5示出了传感器单元的工作。
图6显示了根据本发明的进一步的实施例的线传感器的示意性布置。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的传感器单元的第一实施例。传感器单元1包含固定装配的线传感器1以及旋转反射元件2，其在下文中被称作“镜”。如所画出的那样，镜2为长方形，但是圆形或者椭圆形或者其他形状的镜2是可能的。镜可以具有平面(如所画出的那样)或者可以具有弯曲的反射表面。当镜为平时，镜2的反射表面为(定义了)镜2的反射平面。当镜不平而为弯曲时，镜2的主平面为(定义了)镜2的反射平面。线传感器2在微波、毫米波和/或兆兆赫兹频率范围工作并且被布置用于观察(view)镜2中的反射。对于线传感器1的工作波长范围，镜2是反射的。最终，镜可以是金属、超材料(meta material)或者镜子(狭义的)或者由金属、超材料或者镜子(狭义的)制成。提供包含固定装配部分3a以及可活动部分3b的电动机3。固定装配电动机部分3a以及可活动(可旋转)电动机部分3b为环形，但是其他配置是可能的。使用两个支撑元件5将镜2固定到可活动部分3b上。支撑元件5为圆柱形，其一端连接到可活动部分3b而另一端连接到镜2。支撑元件5被布置在环形的可活动电动机部分3b的直径位置。由于镜2为可旋转的而线传感器1为固定的，所以镜2相对于线传感器1为可旋转的。
另外被显示的是带有坐标轴x，y，z的以右手法则确定的(righthanded)笛卡尔坐标系统。仅仅为了便于解释，x和y轴对应于水平方向而z轴对应于垂直方向。可活动电动机部分4以及镜2围绕与z轴重合的旋转轴6可旋转。旋转轴6与镜2相交(与镜2的反射平面相交)。镜2(反射平面)可能以在0°(不包括0°)和90°(不包括90°)之间的任何角度δ(对角度δ的定义见图2)与旋转轴6相交。然而，当角度非常小时，镜2必须非常大而当角度非常大时，电动机部分3a、3b和/或线传感器1可能挡住传感器的视场。旋转轴6穿过环形可活动发送机部分3b的中心以及环形固定电动机部分3a的中心。
图3示出了传感器1的视场。虽然线传感器的视场常常被称为是一维的，但是“视场”的概念也可以被用来指示在其中来自被感测物体的或者来自无穷远处的辐射传播到线传感器1的二维区域(area)。这个二维区域(视场)定义并且位于被称为视场平面的平面内。在实施例中，视场位于垂直的y-z平面内。y-z平面是线传感器1的视场平面。然而，一般来说视场平面有可能偏离垂直面。视场基本上是圆锥形的并且具有开度角(opening angle)γ。视场由多个天线发射和/或接收图案(pattern)(天线波束)组成。优选地，天线波束宽度非常小(非常窄的天线波束)以获得高分辨率。每个天线波束具有不同的方向7。为了表示简单，图3仅显示了5个天线波束方向7。典型地，将提供数十、数百或者甚至数千天线波束方向7。每个天线波束方向7对应于一个像素。同样地，可能不断地改变天线波束方向。旋转轴6位于视场的中心。换句话说，旋转轴6将视场分成两个相等的部分。或者更一般地说，视场关于垂直的x-z平面镜像对称。然而一般而言，有可能视场不以旋转轴6或者x-z平面为中心。在这种实施例中，传感器1以及所有天线波束方向7的原点被置于旋转轴上。
线传感器1可能例如是扫描线传感器，其中每次感测一个天线波束方向7。由于电扫描较快而且不那么容易出错，所以扫描优选地是电的而非机械的。举例来说，传感器1可以是已知的频率扫描线传感器(频率扫描天线)。可选地，可以同时感测所有天线波束方向7。这提供了更快的扫描但是要求更复杂和更昂贵的传感器1。
优选地，传感器单元包含用于控制线传感器1和电动机3的工作的处理和控制单元8，如在图4中示意性地画出的那样。
根据图5进一步解释传感器单元的工作。使用传感器单元，可以获得传感器单元周围的区域的360°全景图像。被扫描的区域对应于(闭合的)带(fibbon)。镜倾斜角δ越大(镜2越水平)，则成像区域将相对于传感器单元被定位地越低。在完全如上文所描述的那样布置视场的情况下，带基本上被水平布置。当-违背所述布置-视场平面为非垂直时，带将偏离水平面。相似地，当-违背上文所描述的布置-视场并非关于x-z平面或者关于与x-z平面平行的平面镜像对称时，带将偏离水平面。最后，当视场关于与x-z平面平行的平面镜像对称但是-违背上文所描述的布置-并非关于x-z平面镜面对称时，带将偏离水平面。然而在最后一种情况中，当成像区域远和/或镜倾斜角δ大时，与水平布置的偏离很小(可忽略)。
图5显示了三个图像获取方向(对应于镜旋转角α)10。第一图像获取方向10-1对应于0°的镜旋转角并且沿着y轴(更广泛地说在y-z平面内)。当在第一图像获取方向10-1中时，第一线11-1被扫描到。第二图像获取方向10-2对应于大于0°并且小于90°的镜旋转角α1(例如45°)。当在第二图像获取方向10-2中时，第二线11-2被扫描到。第三图像获取方向10-3对应于镜旋转角α2＝90°并且沿着x轴(更广泛地说在x-z平面内)。当在第三图像获取方向中时，线11-3被扫描到。当旋转镜2时，在图像获取方向10和被扫描到的线11之间的角度改变相同的量。在所使用的惯例中，在图片获取方向10和被扫描到的线11之间的角度与镜旋转角α相同。
在0°处，扫描线11-1垂直于其延伸部分移动并且扫描带具有最大宽度。当镜旋转角α增加时，扫描线11-2歪斜于其延伸部分移动并且扫描带的宽度减小。在90°处，扫描线11-3沿着其延伸部分移动并且扫描带的宽度减小(退化)到0。相似地，在180°处扫描带具有全宽度而在270°处宽度减小到0。可以说扫描带在90°和270°处有死点。
因而，可以通过使用小而便宜的1D线传感器来获得2D图像。与现有技术相比，传感器单元的尺寸、成本以及复杂度小。
处理和控制单元8可以适用于通过使用图像处理技术(硬件和/或软件)来补偿在图像获取方向10和被扫描到的线11之间的角度的变化以获得没有失真的图像。当然，其不能补偿带宽度的减小，即在有或者没有补偿的情况下被扫描到的区域(area)是相同的。为了补偿带宽度的减小(并且有效地提供稳定的或者更加稳定的带宽度)，根据镜旋转角α可以以不同的视场开度角γ来操作线传感器1(the line sensor 1might be operated with different field of width opening angles γdepending on the mirror rotation angle α)。然而，无法在死点处以及在死点附近通过增加开度角进行补偿。
通过镜旋转角α的变化Δα给出图像的宽度。假设上述使用单个线传感器1的解决方案被用于远小于180°的图像宽度，例如120°、90°、60°、30°或者甚至更小。优选地，这样的图像以α＝0°或者α＝180°为中心。在360°图像的情况中，提供最少镜面积(area)的镜2的形状为椭圆形。当获取具有较小宽度Δα的图像时，可以例如通过采用蝴蝶结形状来进一步减少图像面积(area)。对于非常小的图像宽度Δα，可以采用基本上矩形的细长镜(线镜)。
对于较大的图像宽度Δα，本发明建议使用两个或者更多线传感器，其互相以一角度放置。这提供了带宽度较小的减少并且消除了死点。在图6中画出了传感器可能的布置以及它们的视场。示出了与上文所描述的线传感器1相同的三个线传感器21、22、23。每个线传感器都具有圆锥形的视场。假设所有传感器21、22、23的视场平面都是垂直的(与z轴平行或者包括z轴)并且每个视场关于垂直平面镜像对称。然而一般，并不需要这样。每个线传感器都用线指示。线的方位指示视场的方位。视场的中心(所有天线波束方向7的原点)用点指示。传感器中每一个的视场都定位为使其接收镜2反射的电磁辐射。
在第一布置a)中，完全如在只具有一个线传感器1的实施例中的线传感器1那样，将传感器21沿y轴布置。第一传感器21的视场的中心位于旋转轴6(即z轴)上。将第二线传感器22沿x轴布置。因而，以角度σ＝90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＝90°相交。当镜2相对于传感器21在死点位置(90°或者270°)时，该镜相对于传感器22在最优位置(最大带宽度)。因而，死点的问题被克服。
在第二布置b)中，将传感器21沿y轴布置并且将传感器22沿x轴布置。因而，以角度σ＝90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＝90°相交。第一传感器21的视场的中心和第二传感器22的视场的中心都位于旋转轴6上。当镜2相对于传感器21在死点位置(90°或者270°)时，由于视场平面的相交，镜2相对于传感器22不在死点位置。因而，克服了死点的问题。
在第三布置c)中，以角度σ＜90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＜90°相交。没有视场中心位于旋转轴6上。
在第四布置d)中，以角度σ＜90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＜90°相交。两个视场中心都位于旋转轴6上。
在第五布置e)中，以角度σ＝60°布置传感器21、22、23并且它们的视场平面以角度σ＝60°相交。没有视场中心位于旋转轴6上。
在第六布置f)中，以角度σ＝60°布置传感器21、22、23并且它们的视场平面以角度σ＝60°相交。每个视场中心都位于旋转轴6上。
在第七布置g)中，以角度σ＜60°布置传感器21、22、23并且它们的视场平面以角度σ＜60°相交。
在布置b)、d)和f)中每个视场的中心都位于旋转轴6上，其具有优势，即不同的带基本上布置在水平面中。当这种布置不可能时(例如由于使用不能交叉(crossed)的一般的(generic)线传感器21、22、23)，以使最小化带对水平面的偏离将传感器21、22、23和/或它们的视场中心(所有天线波束方向7的原点)定位为尽可能地接近旋转轴6是有利的。从这个方面看，配置a)、c)、e)和g)中的一些可能不是最优的。
在布置c)、d)、g)中以角度距离σ≤180°/n提供所述n个线传感器的n个视场，其具有优势，即它们为n个线传感器的任何布置在带的特定部分中提供(provide for)最大的最小带宽度。
在布置a)、b)、e)和f)中以相等的角度距离σ＝180°/n提供n个线传感器的n个视场平面，其具有优势，即它们提供n个线传感器的任何布置的最大的最小带宽度。优选地，处理和控制单元8适用于将由各种线传感器21、22、23所提供的所有(图像)信息合并入单个2D图像(例如360°全景图像)。
通过电动机3驱动镜2。举例来说，镜2可以被驱动为总是以一个方向旋转(例如在获取小宽度Δα的图像的实施例中)或者可以被驱动为顺时针和逆时针交替旋转(alternately rotate clockwise andanti-clockwise)(例如在获取大宽度Δα的图像的实施例中)。举例来说，可以步进式地驱动该镜(根据线传感器1获取的线图像)或者以恒定的角速度驱动该镜(至少在记录图像期间)。
使用该传感器单元可以获得静止图像和/或活动图像(视频)。
另外被显示的是带有坐标轴x，y，z的以右手法则确定的(righthanded)笛卡尔坐标系统。仅仅为了便于解释，x和y轴对应于水平方向而z轴对应于垂直方向。可活动电动机部分4以及镜2围绕与z轴重合的旋转轴6可旋转。旋转轴6与镜2相交(与镜2的反射平面相交)。镜2(反射平面)可能以在0°(不包括0°)和90°(不包括90°)之间的任何角度δ(对角度δ的定义见图2)与旋转轴6相交。然而，当角度非常小时，镜2必须非常大而当角度非常大时，电动机部分3a、3b和/或线传感器1可能挡住传感器的视场。旋转轴6穿过环形可活动发送机部分3b的中心以及环形固定电动机部分3a的中心。
图3示出了传感器1的视场。虽然线传感器的视场常常被称为是一维的，但是“视场”的概念也可以被用来指示在其中来自被感测物体的或者来自无穷远处的辐射传播到线传感器1的二维区域(area)。这个二维区域(视场)定义并且位于被称为视场平面的平面内。在实施例中，视场位于垂直的y-z平面内。y-z平面是线传感器1的视场平面。然而，一般来说视场平面有可能偏离垂直面。视场基本上是圆锥形的并且具有开度角(opening angle)γ。视场由多个天线发射和/或接收图案(pattern)(天线波束)组成。优选地，天线波束宽度非常小(非常窄的天线波束)以获得高分辨率。每个天线波束具有不同的方向7。为了表示简单，图3仅显示了5个天线波束方向7。典型地，将提供数十、数百或者甚至数千天线波束方向7。每个天线波束方向7对应于一个像素。同样地，可能不断地改变天线波束方向。旋转轴6位于视场的中心。换句话说，旋转轴6将视场分成两个相等的部分。或者更一般地说，视场关于垂直的x-z平面镜像对称。然而一般而言，有可能视场不以旋转轴6或者x-z平面为中心。在这种实施例中，传感器1以及所有天线波束方向7的原点被置于旋转轴上。
线传感器1可能例如是扫描线传感器，其中每次感测一个天线波束方向7。由于电扫描较快而且不那么容易出错，所以扫描优选地是电的而非机械的。举例来说，传感器1可以是已知的频率扫描线传感器(频率扫描天线)。可选地，可以同时感测所有天线波束方向7。这提供了更快的扫描但是要求更复杂和更昂贵的传感器1。
优选地，传感器单元包含用于控制线传感器1和电动机3的工作的处理和控制单元8，如在图4中示意性地画出的那样。
根据图5进一步解释传感器单元的工作。使用传感器单元，可以获得传感器单元周围的区域的360°全景图像。被扫描的区域对应于(闭合的)带(fibbon)。镜倾斜角δ越大(镜2越水平)，则成像区域将相对于传感器单元被定位地越低。在完全如上文所描述的那样布置视场的情况下，带基本上被水平布置。当-违背所述布置-视场平面为非垂直时，带将偏离水平面。相似地，当-违背上文所描述的布置-视场并非关于x-z平面或者关于与x-z平面平行的平面镜像对称时，带将偏离水平面。最后，当视场关于与x-z平面平行的平面镜像对称但是-违背上文所描述的布置-并非关于x-z平面镜面对称时，带将偏离水平面。然而在最后一种情况中，当成像区域远和/或镜倾斜角δ大时，与水平布置的偏离很小(可忽略)。
图5显示了三个图像获取方向(对应于镜旋转角α)10。第一图像获取方向10-1对应于0°的镜旋转角并且沿着y轴(更广泛地说在y-z平面内)。当在第一图像获取方向10-1中时，第一线11-1被扫描到。第二图像获取方向10-2对应于大于0°并且小于90°的镜旋转角α1(例如45°)。当在第二图像获取方向10-2中时，第二线11-2被扫描到。第三图像获取方向10-3对应于镜旋转角α2＝90°并且沿着x轴(更广泛地说在x-z平面内)。当在第三图像获取方向中时，线11-3被扫描到。当旋转镜2时，在图像获取方向10和被扫描到的线11之间的角度改变相同的量。在所使用的惯例中，在图片获取方向10和被扫描到的线11之间的角度与镜旋转角α相同。
在0°处，扫描线11-1垂直于其延伸部分移动并且扫描带具有最大宽度。当镜旋转角α增加时，扫描线11-2歪斜于其延伸部分移动并且扫描带的宽度减小。在90°处，扫描线11-3沿着其延伸部分移动并且扫描带的宽度减小(退化)到0。相似地，在180°处扫描带具有全宽度而在270°处宽度减小到0。可以说扫描带在90°和270°处有死点。
因而，可以通过使用小而便宜的1D线传感器来获得2D图像。与现有技术相比，传感器单元的尺寸、成本以及复杂度小。
处理和控制单元8可以适用于通过使用图像处理技术(硬件和/或软件)来补偿在图像获取方向10和被扫描到的线11之间的角度的变化以获得没有失真的图像。当然，其不能补偿带宽度的减小，即在有或者没有补偿的情况下被扫描到的区域(area)是相同的。为了补偿带宽度的减小(并且有效地提供稳定的或者更加稳定的带宽度)，根据镜旋转角α可以以不同的视场开度角γ来操作线传感器1(the line sensor 1might be operated with different field of width opening angles γdepending on the mirror rotation angle α)。然而，无法在死点处以及在死点附近通过增加开度角进行补偿。
通过镜旋转角α的变化Δα给出图像的宽度。假设上述使用单个线传感器1的解决方案被用于远小于180°的图像宽度，例如120°、90°、60°、30°或者甚至更小。优选地，这样的图像以α＝0°或者α＝180°为中心。在360°图像的情况中，提供最少镜面积(area)的镜2的形状为椭圆形。当获取具有较小宽度Δα的图像时，可以例如通过采用蝴蝶结形状来进一步减少图像面积(area)。对于非常小的图像宽度Δα，可以采用基本上矩形的细长镜(线镜)。
对于较大的图像宽度Δα，本发明建议使用两个或者更多线传感器，其互相以一角度放置。这提供了带宽度较小的减少并且消除了死点。在图6中画出了传感器可能的布置以及它们的视场。示出了与上文所描述的线传感器1相同的三个线传感器21、22、23。每个线传感器都具有圆锥形的视场。假设所有传感器21、22、23的视场平面都是垂直的(与z轴平行或者包括z轴)并且每个视场关于垂直平面镜像对称。然而一般，并不需要这样。每个线传感器都用线指示。线的方位指示视场的方位。视场的中心(所有天线波束方向7的原点)用点指示。传感器中每一个的视场都定位为使其接收镜2反射的电磁辐射。
在第一布置a)中，完全如在只具有一个线传感器1的实施例中的线传感器1那样，将传感器21沿y轴布置。第一传感器21的视场的中心位于旋转轴6(即z轴)上。将第二线传感器22沿x轴布置。因而，以角度σ＝90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＝90°相交。当镜2相对于传感器21在死点位置(90°或者270°)时，该镜相对于传感器22在最优位置(最大带宽度)。因而，死点的问题被克服。
在第二布置b)中，将传感器21沿y轴布置并且将传感器22沿x轴布置。因而，以角度σ＝90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＝90°相交。第一传感器21的视场的中心和第二传感器22的视场的中心都位于旋转轴6上。当镜2相对于传感器21在死点位置(90°或者270°)时，由于视场平面的相交，镜2相对于传感器22不在死点位置。因而，克服了死点的问题。
在第三布置c)中，以角度σ＜90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＜90°相交。没有视场中心位于旋转轴6上。
在第四布置d)中，以角度σ＜90°布置传感器21、22并且它们的视场平面以角度σ＜90°相交。两个视场中心都位于旋转轴6上。
在第五布置e)中，以角度σ＝60°布置传感器21、22、23并且它们的视场平面以角度σ＝60°相交。没有视场中心位于旋转轴6上。
在第六布置f)中，以角度σ＝60°布置传感器21、22、23并且它们的视场平面以角度σ＝60°相交。每个视场中心都位于旋转轴6上。
在第七布置g)中，以角度σ＜60°布置传感器21、22、23并且它们的视场平面以角度σ＜60°相交。
在布置b)、d)和f)中每个视场的中心都位于旋转轴6上，其具有优势，即不同的带基本上布置在水平面中。当这种布置不可能时(例如由于使用不能交叉(crossed)的一般的(generic)线传感器21、22、23)，以使最小化带对水平面的偏离将传感器21、22、23和/或它们的视场中心(所有天线波束方向7的原点)定位为尽可能地接近旋转轴6是有利的。从这个方面看，配置a)、c)、e)和g)中的一些可能不是最优的。
在布置c)、d)、g)中以角度距离σ≤180°/n提供所述n个线传感器的n个视场，其具有优势，即它们为n个线传感器的任何布置在带的特定部分中提供(provide for)最大的最小带宽度。
在布置a)、b)、e)和f)中以相等的角度距离σ＝180°/n提供n个线传感器的n个视场平面，其具有优势，即它们提供n个线传感器的任何布置的最大的最小带宽度。优选地，处理和控制单元8适用于将由各种线传感器21、22、23所提供的所有(图像)信息合并入单个2D图像(例如360°全景图像)。
通过电动机3驱动镜2。举例来说，镜2可以被驱动为总是以一个方向旋转(例如在获取小宽度Δα的图像的实施例中)或者可以被驱动为顺时针和逆时针交替旋转(alternately rotate clockwise andanti-clockwise)(例如在获取大宽度Δα的图像的实施例中)。举例来说，可以步进式地驱动该镜(根据线传感器1获取的线图像)或者以恒定的角速度驱动该镜(至少在记录图像期间)。
使用该传感器单元可以获得静止图像和/或活动图像(视频)。
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