[發(fā)明專利]一種近景微波成像方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710294345.6
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107102324B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 祁春超;吳光勝;趙術開;肖千;王愛先
• 申請（專利權）人: 華訊方舟科技有限公司;深圳市無牙太赫茲科技有限公司
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88;G01S13/89;G01S7/41;G01N22/00;G01V3/12
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 陽開亮

本發(fā)明提供一種近景微波成像方法及系統(tǒng)，其中，近景微波成像方法包括：對陣列天線繞預設轉軸旋轉所獲取的目標物體反射的回波信號作預設轉軸向的傅里葉變換，得到第一回波信號，所述第一回波信號以極坐標形式表示；對所述第一回波信號和預設參考函數進行乘運算，得到第二回波信號；通過預設算法將所述第二回波信號轉換為直角坐標形式，得到第三回波信號；對所述第三回波信號作三維傅里葉變換，得到所述目標物體的三維圖像數據。本發(fā)明可以快速的得到目標物體的三維圖像數據，實現目標物體的快速成像，數據處理量小、成像精度高且易于實現，適于廣泛推廣使用。

技術領域

本發(fā)明實施例屬于近景微波成像技術領域，尤其涉及一種近景微波成像方法及系統(tǒng)。

背景技術

近景微波成像技術采用陣列天線繞特定轉軸旋轉形成曲面掃描面，以主動發(fā)射微波波段電磁波的方式對物體進行掃描成像，因其能夠穿透物體表面而檢測藏匿于物體內部的金屬或非金屬違禁品，且由于其具有輻射劑量小、屬于非電離輻射等特點，廣泛應用于安檢系統(tǒng)，用于執(zhí)行人體安全檢查任務。

然而，近景微波成像技術由于掃描路徑彎曲，數據處理量大，成像精度要求較高，而不易于實施，難以廣泛推廣使用。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供一種近景微波成像方法及系統(tǒng)，旨在解決近景微波成像技術中，由于掃描路徑彎曲，數據處理量大，成像精度要求較高，而不易于實施，難以廣泛推廣使用的問題。

本發(fā)明實施例一方面提供一種近景微波成像方法，其包括：

對陣列天線繞預設轉軸旋轉所獲取的目標物體反射的回波信號作預設轉軸向的傅里葉變換，得到第一回波信號，所述第一回波信號以極坐標形式表示；所述預設轉軸向為Z軸方向；

其中，所述回波信號的極坐標表達形式為S₀(θ,k,z)，θ為陣列天線繞預設轉軸旋轉的旋轉角度，k＝4πf/C為相對于預設轉軸的雙程波數，f為陣列天線的發(fā)射信號的頻率，C為光速，z為回波信號在預設轉軸向上的采集高度；所述第一回波信號的極坐標表達式為S₁(θ,k,k_z)，k_z為預設轉軸向上坐標為z的等效天線所對應的雙程波數；

對所述第一回波信號和預設參考函數進行乘運算，得到第二回波信號；其中，所述第二回波信號的表達式為S₂(θ,k,k_z)＝S₁(θ,k,k_z)·H(f)，H(f)為所述預設參考函數的表達式，R為陣列天線繞預設轉軸旋轉的旋轉半徑；

通過預設算法將所述第二回波信號轉換為直角坐標形式，得到第三回波信號；其中，所述第三回波信號的直角坐標表達形式為S₃(k_x,k_y,k_z)，k_x為X軸方向上坐標為x的等效天線對應的雙程波數，k_y為Y軸方向上坐標為y的天線對應的雙程波數；

對所述第三回波信號作三維傅里葉逆變換，得到所述目標物體的三維圖像數據；其中，所述目標物體的三維圖像數據的表達式為S₄(x,y,z)，x為等效天線在X軸方向上的坐標，y為等效天線在Y軸方向上的坐標，z為等效天線在Z軸方向上的坐標。

本發(fā)明實施例另一方面還提供一種近景微波成像系統(tǒng)，其包括：

第一回波信號處理模塊，用于對陣列天線繞預設轉軸旋轉所獲取的目標物體反射的回波信號作預設轉軸向的傅里葉變換，得到第一回波信號，所述第一回波信號以極坐標形式表示；所述預設轉軸向為Z軸方向；