一種帶有幅度修正的毫米波全息成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及毫米波全息成像技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種帶有幅度修正的毫米波全 息成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 面對(duì)日益嚴(yán)峻的恐怖主義威脅，公共場(chǎng)合的個(gè)人安檢變得越來越重要。毫米波成 像由于其對(duì)人體無害、可識(shí)別目標(biāo)廣等優(yōu)點(diǎn)被廣泛研究。毫米波成像探測(cè)儀基于毫米波反 射原理，利用反射毫米波對(duì)人體進(jìn)行掃描檢測(cè)，能夠在不直接接觸人體的情況下有效檢測(cè) 出藏匿于人體衣物下的違禁品和危險(xiǎn)品，如槍支、刀具、爆炸物、毒品等，并以圖像的方式顯 示檢測(cè)結(jié)果，能滿足機(jī)場(chǎng)、車站、陸路關(guān)口、重要集會(huì)活動(dòng)等場(chǎng)所的人體安檢需求。
[0003] 固有的毫米波全息成像方法在算法公式推導(dǎo)過程中有很多忽略項(xiàng)，其中對(duì)信號(hào)幅 度的忽略對(duì)成像結(jié)果有較大的影響，因?yàn)樵谀繕?biāo)距離天線較近的情況下，從天線到目標(biāo)的 這段距離對(duì)每個(gè)目標(biāo)像素點(diǎn)來說都是不同且變化顯著的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶有幅度修正的毫米波全息成像方法，在 不增加算法計(jì)算步驟的基礎(chǔ)上，可獲得更加清晰的成像結(jié)果。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種帶有幅度修正的毫米波全 息成像方法，包括以下步驟：
[0006] (1)在毫米波掃描平面上獲得信號(hào)f(x，y，《)，其中，信號(hào)f(x， y，《)為復(fù)數(shù)信號(hào)， X為毫米波掃描平面的橫軸，y為毫米波掃描平面的縱軸，co為毫米波前端發(fā)射信號(hào)頻率；
[0007] (2)將所述信號(hào)f (x，y，CO)乘以一個(gè)幅度修正項(xiàng)M(x，y)，得到幅度修正信號(hào)；
[0008] (3)將上述幅度修正信號(hào)做關(guān)于X和y的二維離散傅里葉變換，得到信號(hào) H(kx, ky, ?)，其中，kx和ky分別是對(duì)應(yīng)于X和y的空間波數(shù)；
[0009] (4)將信號(hào)H(kx, ky, ?)乘以一個(gè)相位修正因子得到相位修正信號(hào)；
[0010] (5)將相位修正信號(hào)從均勾的（kx, ky, 〇)域插值到均勾取樣的（kx, ky, kz)域上， 其中，kz是對(duì)應(yīng)于Z的空間波數(shù)，Z為垂直于毫米波掃描平面的軸；
[0011] (6)用三維離散傅里葉逆變換處理經(jīng)過步驟（5)處理后的信號(hào)得到目標(biāo)圖像。
[0012] 所述步驟⑵中的幅度修正項(xiàng)= 十<+41 +句;+ 42j/(x2+/+<y，其 中，^是目標(biāo)視場(chǎng)到毫米波前端收發(fā)天線的距離。
標(biāo)視場(chǎng)到毫米波前端收發(fā)天線的距離，c為自由空間光速。
[0014] 有益效果
[0015]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效 果：本發(fā)明考慮了傳統(tǒng)方法中被忽略掉的幅度項(xiàng)，簡(jiǎn)單可行，在不增加計(jì)算步驟的基礎(chǔ)上提 高了成像質(zhì)量。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發(fā)明的坐標(biāo)說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。
[0018] 如圖1所示，毫米波收發(fā)前端在矩形掃描平面1上掃描，其中水平方向的掃描 由系統(tǒng)內(nèi)的開關(guān)切換實(shí)現(xiàn)電掃描，俯仰方向的掃描由外界掃描裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械掃描。成像 系統(tǒng)發(fā)射天線發(fā)射毫米波信號(hào)，接收天線收到后與對(duì)應(yīng)的發(fā)射信號(hào)混頻到零中頻，得到 f(x，y，《)，其中，信號(hào)f(x，y，《)為復(fù)數(shù)信號(hào)，X為毫米波掃描平面的橫軸，y為毫米波掃描 平面的縱軸，co為毫米波前端發(fā)射信號(hào)頻率。
[0019]將所述信號(hào)f(x，y，《)乘以一個(gè)幅度修正項(xiàng)M(x，y)，得到幅度修正信號(hào)，其中，幅 度修正項(xiàng)= (?2 + _y2 + Zi2 + 4x + 4_y + 4Z」/(x2 + _y2 + Zi2> ,其中，Zs是目標(biāo)視場(chǎng)到毫米 波前端收發(fā)天線的距離。
[0020] 將上述幅度修正信號(hào)做關(guān)于X和y的二維離散傅里葉變換，得到信號(hào) H(kx, ky, ?)，其中，kx和ky分別是對(duì)應(yīng)于X和y的空間波數(shù)。
[0021] 將信號(hào)H(kx，ky, ?)乘以一個(gè)相位修正因子得到相位修正信號(hào)，其中，相位修正
[0022] 將相位修正信號(hào)從均勾的（kx, ky, 〇)域插值到均勾取樣的（kx, ky, kz)域上，其 中，kz是對(duì)應(yīng)于z的空間波數(shù)，z為垂直于毫米波掃描平面的軸。
[0023] 用三維離散傅里葉逆變換處理經(jīng)過上述步驟處理后的信號(hào)得到目標(biāo)圖像2。
[0024]不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明區(qū)別于傳統(tǒng)毫米波全息成像方法的主要不同是，考慮了原本被 忽略掉的幅度項(xiàng)。本發(fā)明簡(jiǎn)單可行，在不增加計(jì)算步驟的基礎(chǔ)上提高了成像質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種帶有幅度修正的毫米波全息成像方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 在毫米波掃描平面上獲得信號(hào)f(x，y，ω)，其中，信號(hào)f(x，y，ω)為復(fù)數(shù)信號(hào)，X為 毫米波掃描平面的橫軸，y為毫米波掃描平面的縱軸，ω為毫米波前端發(fā)射信號(hào)頻率； (2) 將所述信號(hào)f(x，y，ω)乘以一個(gè)幅度修正項(xiàng)M(x，y)，得到幅度修正信號(hào)； (3) 將上述幅度修正信號(hào)做關(guān)于1和7的二維離散傅里葉變換，得到信號(hào) H(kx, ky, ω)，其中，kx和ky分別是對(duì)應(yīng)于X和y的空間波數(shù)； (4) 將信號(hào)H(kx，ky，ω)乘以一個(gè)相位修正因子得到相位修正信號(hào)； (5) 將相位修正信號(hào)從均勾的（kx，ky, ω)域插值到均勾取樣的（kx，ky，kz)域上，其 中，kz是對(duì)應(yīng)于z的空間波數(shù)，z為垂直于毫米波掃描平面的軸； (6) 用三維離散傅里葉逆變換處理經(jīng)過步驟（5)處理后的信號(hào)得到目標(biāo)圖像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有幅度修正的毫米波全息成像方法，其特征在于，所述步 驟（2)中的幅度修正項(xiàng)其中，Zs是目 標(biāo)視場(chǎng)到毫米波前端收發(fā)天線的距離。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有幅度修正的毫米波全息成像方法，其特征在于，所述步 驟⑷中的相位修正因子為，其中，Zs是目標(biāo)視場(chǎng)到毫米波 前端收發(fā)天線的距離，c為自由空間光速。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有幅度修正的毫米波全息成像方法，包括以下步驟：在毫米波掃描平面上獲得信號(hào)f(x,y,ω)；將所述信號(hào)f(x,y,ω)乘以一個(gè)幅度修正項(xiàng)M(x,y)，得到幅度修正信號(hào)；將上述幅度修正信號(hào)做關(guān)于x和y的二維離散傅里葉變換，得到信號(hào)H(kx,ky,ω)；將信號(hào)H(kx,ky,ω)乘以一個(gè)相位修正因子得到相位修正信號(hào)；將相位修正信號(hào)從均勻的(kx,ky,ω)域插值到均勻取樣的(kx,ky,kz)域上；用三維離散傅里葉逆變換處理經(jīng)過上述信號(hào)得到目標(biāo)圖像。本發(fā)明可獲得更加清晰的成像結(jié)果。
【IPC分類】G01V3/12
【公開號(hào)】CN105068126
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510387810
【發(fā)明人】楊明輝, 朱玉琨, 孫曉瑋, 孫蕓
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月2日