[發明專利]一種目標成像方法

有效

• 申請號: 201710952661.8
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107945240B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 陳曉江;李欣怡;馮超;王舉;常儷瓊;房鼎益
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T7/514
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷;周春霞

本發明公開了一種目標成像方法，通過目標對射頻鏈路的相位和幅值影響來對目標成像，該成像方法避免了特殊精密設備的要求，從而減少了人力代價和設備成本，同時保留高精度的目標成像精準度，提高了識別系統的可行性。

技術領域

本發明涉及被動式感知領域，特別涉及一種目標成像方法。

背景技術

基于被動式的定位和成像在近年來已經受到廣泛的關注。例如從位置感知服務到搜索救援以及機器人網絡等。目標形狀成像在許多現實生活中都起著重要的作用。許多應用將從知道目標的形狀、尺寸中獲益。例如：1、如果機器人知道目標對象的相對尺寸，它便可以自動調整其手臂大小。2、通過檢測目標的形狀，可以在安全檢查點檢測目標隱藏的武器。

現有的定位和成像主要分為以下三類：

第一類為基于紅外熱或可見光的攝像系統被廣泛應用于目標定位和成像。該系統存在于智能電話的相機組件中、可穿戴設備或者膝上型計算機的音頻組件中，其已經用于跟蹤手邊的手勢。但由于該系統要求物體本身發散熱量或者需在光照充足的情況下工作，這使得該系統在定位和成像上的發展有了一定的局限性。

第二類為現有目標成像和材料識別系統，如雷達、X射線、電子計算機X射線斷層掃描技術(CT)、核磁共振成像(MRI)和B掃描超聲檢查等已被廣泛應用于軍事醫學領域。但由于雷達、X射線、CT，MRI和超聲波具有以下缺點，使得該系統的普適性較差。缺點1：該系統成像其本身需要具有大頻率帶寬和天線陣列的特殊硬件，且這些硬件價格非常昂貴，通常尺寸體積較大。缺點2：X射線和CT均采用極高頻信號，在對人體成像過程中對人體本身有害。

第三類便是基于射頻(RF)信號的定位和成像系統，該系統由于普適性好(普遍應用于公交卡，汽車鑰匙等)、價格低廉(每個標簽成本為5-10美分)、人工代價低(可應用于行李分類，姿勢識別等)、可用于在昏暗環境下進行檢測、信號具有穿透墻壁的能力而成為了如今定位和成像識別的主要應用方法。該系統已經用于定位行李分類，手勢識別等。

綜上所述，現有的被動式目標識別技術在成本和普適性等方面存在不足。因此需要擁有更高可行性的被動式非接觸式目標形狀識別。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于，提供一種目標成像方法，該方法既能提供高精度的目標成像，又能大大減少系統所需的成本。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種目標成像方法，包括以下步驟：

步驟一，在監測區域內建立二維坐標系，根據射頻鏈路上的基準信號的基準相位值和對比信號的對比相位值，求相位變換；根據相位變換利用透射模型公式求厚度信息，獲取厚度信息所在位置處的方向角信息；

其中，所述的對比信號為射頻鏈路上放置了目標，測得的射頻鏈路上的信號；

所述的相位變換包括二維坐標系的x軸對應的相位變換和y軸對應的相位變換；

所述的厚度信息包括二維坐標系的x軸對應的厚度信息和y軸對應的厚度信息；

所述的方向角信息包括二維坐標系的x軸對應的方向角信息和y軸對應的方向角信息；

步驟二，根據x軸對應的相位變換和方向角信息，以及y軸對應的相位變換和方向角信息，利用邊界頂點確定方法確定目標區域；目標區域由x軸方向的上邊界uX和下邊界lX，以及y軸方向的上邊界uY和下邊界lY圍成；

步驟三，在目標區域的每個邊界線上分別選取一個初始點，所有初始點連接形成初始區域；