[發(fā)明專利]用于柱面孔徑的三維成像方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010987699.0
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112162328B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建新;黃平平;張殿坤;李世龍;姜祥奔
• 申請（專利權(quán)）人: 歐必翼太赫茲科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01V8/20
• 分類號: G01V8/20
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝;劉景峰

1.一種用于柱面孔徑的三維成像方法，包括：

獲取天線反饋的基于柱面坐標系的第一回波信號；

對所獲取的第一回波信號進行傅里葉變換，以得到頻域的第二回波信號；

利用非線性相位匹配濾波函數(shù)將經(jīng)過傅里葉變換后的第二回波信號中在柱面三維坐標方向上非線性變化的相位過濾，以得到包括在所述柱面三維坐標方向上線性變化的相位的第三回波信號；以及

對經(jīng)過相位過濾的第三回波信號進行傅里葉逆變換，以得到基于柱面坐標系的三維柱面成像數(shù)據(jù)，

其中，所述非線性相位匹配濾波函數(shù)按照以下方式得到：

確定基于柱面旋轉(zhuǎn)角度的第一非線性相位匹配濾波函數(shù)以及基于柱面半徑和俯仰維方向坐標的第二非線性相位匹配濾波函數(shù)，所述第二非線性相位匹配濾波函數(shù)用于濾除在柱面半徑方向上和在俯仰維方向上的非線性變化的相位；以及

將所述第一非線性相位匹配濾波函數(shù)和所述第二非線性相位匹配濾波函數(shù)進行卷積計算，得到基于柱面旋轉(zhuǎn)角度、柱面半徑以及俯仰維方向坐標的所述非線性相位匹配濾波函數(shù)，

其中，所述第一非線性相位匹配濾波函數(shù)其中，K_θ表示柱面旋轉(zhuǎn)角度，函數(shù)H_θ為：

θ_A表示天線單元在柱面旋轉(zhuǎn)角度方向上的孔徑，

所述第二非線性相位匹配濾波函數(shù)

其中，K_ω表示頻域的第二回波信號的波速，K_Z表示頻域的俯仰維方向坐標，R表示柱面半徑。

2.如權(quán)利要求1所述的三維成像方法，還包括：

根據(jù)環(huán)境溫度信息對所獲取的第一回波信號進行幅度及相位校正處理；以及

對所獲取的第一回波信號進行傅里葉變換，以得到頻域的第二回波信號包括：

對經(jīng)過校正處理后的第一回波信號進行傅里葉變換，以得到頻域的第二回波信號。

3.如權(quán)利要求2所述的三維成像方法，其中，根據(jù)環(huán)境溫度信息對所獲取的第一回波信號進行幅度及相位校正處理包括：

從溫度與幅度及相位校正系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系中確定出所述環(huán)境溫度信息對應(yīng)的相位校正系數(shù)和幅度校正系數(shù)；以及

根據(jù)所述環(huán)境溫度信息、所述相位校正系數(shù)以及所述幅度校正系數(shù)對所獲取的第一回波信號進行幅度及相位校正處理。

4.如權(quán)利要求1所述的三維成像方法，其中，對所獲取的第一回波信號進行傅里葉變換，以得到頻域的第二回波信號包括：

對所獲取的第一回波信號分別在俯仰維方向上以及在柱面旋轉(zhuǎn)角度方向上進行傅里葉變換，以得到頻域的第二回波信號。

5.如權(quán)利要求1所述的三維成像方法，還包括：

根據(jù)天線單元的在柱面旋轉(zhuǎn)角度方向上的孔徑來生成基于柱面旋轉(zhuǎn)角度的函數(shù)；以及

對所生成的函數(shù)進行傅里葉變換，得到基于柱面旋轉(zhuǎn)角度的所述第一非線性相位匹配濾波函數(shù)。

6.如權(quán)利要求1所述的三維成像方法，其中，對經(jīng)過相位過濾的第三回波信號進行傅里葉逆變換，以得到基于柱面坐標系的三維柱面成像數(shù)據(jù)包括：

對經(jīng)過相位過濾的第三回波信號分別在柱面旋轉(zhuǎn)角度方向上和在所述柱面三維坐標方向上進行傅里葉逆變換，以得到基于柱面坐標系的三維柱面成像數(shù)據(jù)。

7.如權(quán)利要求1所述的三維成像方法，還包括：

使用時域插值的方式將基于柱面坐標系的三維柱面成像數(shù)據(jù)映射成基于直角坐標系的三維直角成像數(shù)據(jù)。

8.如權(quán)利要求7所述的三維成像方法，其中，使用時域插值的方式將基于柱面坐標系的三維柱面成像數(shù)據(jù)映射成基于直角坐標系的三維直角成像數(shù)據(jù)包括：

從基于柱面坐標系的三維柱面成像數(shù)據(jù)中確定成像區(qū)域的三維柱面成像數(shù)據(jù)；以及

使用時域插值的方式將所確定的成像區(qū)域的三維柱面成像數(shù)據(jù)映射成基于直角坐標系的三維直角成像數(shù)據(jù)。

9.如權(quán)利要求1所述的三維成像方法，其中，所述天線反饋的第一回波信號包括雷達信號。