[发明专利]一种近景微波成像方法及系统

权利要求书

1.一种近景微波成像方法，其特征在于，所述近景微波成像方法包括：

对阵列天线绕预设转轴旋转所获取的目标物体反射的回波信号作预设转轴向的傅里叶变换，得到第一回波信号，所述第一回波信号以极坐标形式表示；所述预设转轴向为Z轴方向；

其中，所述回波信号的极坐标表达形式为S₀(θ,k,z)，θ为阵列天线绕预设转轴旋转的旋转角度，k＝4πf/C为相对于预设转轴的双程波数，f为阵列天线的发射信号的频率，C为光速，z为回波信号在预设转轴向上的采集高度；所述第一回波信号的极坐标表达式为S₁(θ,k,k_z)，k_z为预设转轴向上坐标为z的等效天线所对应的双程波数；

对所述第一回波信号和预设参考函数进行乘运算，得到第二回波信号；其中，所述第二回波信号的表达式为S₂(θ,k,k_z)＝S₁(θ,k,k_z)·H(f)，H(f)为所述预设参考函数的表达式，R为阵列天线绕预设转轴旋转的旋转半径；

通过预设算法将所述第二回波信号转换为直角坐标形式，得到第三回波信号；其中，所述第三回波信号的直角坐标表达形式为S₃(k_x,k_y,k_z)，k_x为X轴方向上坐标为x的等效天线对应的双程波数，k_y为Y轴方向上坐标为y的天线对应的双程波数；

对所述第三回波信号作三维傅里叶逆变换，得到所述目标物体的三维图像数据；其中，所述目标物体的三维图像数据的表达式为S₄(x,y,z)，x为等效天线在X轴方向上的坐标，y为等效天线在Y轴方向上的坐标，z为等效天线在Z轴方向上的坐标。

2.如权利要求1所述的近景微波成像方法，其特征在于，所述通过预设算法将所述第二回波信号转换为直角坐标形式，得到第三回波信号包括：

建立具有预设尺寸和预设采样间隔的网格，所述网格以直角坐标形式表示；

计算所述网格在极坐标系中的旋转角度和双程波束，得到所述网格的极坐标形式；

通过二维sinc插值法，获取极坐标数值与所述第二回波信号的极坐标数值相匹配的所述网格的直角坐标数值，作为所述第二回波信号的直角坐标数值，得到以所述第二回波信号的直角坐标形式表示的第三回波信号。

3.如权利要求1所述的近景微波成像方法，其特征在于，所述近景微波成像方法还包括：

提取所述三维图像数据中沿预设平面的二维图像信息，得到所述目标物体沿所述预设平面的二维图像，所述预设平面包括三维直角坐标系中的X-Y平面、X-Z平面或Z-Y平面。

4.如权利要求3所述的近景微波成像方法，其特征在于，所述提取所述三维图像数据中沿预设平面的二维图像信息，得到所述目标物体沿所述预设平面的二维图像，包括：

根据预设滤波方式，沿第一直角坐标方向对所述三维图像数据进行滤波；

沿所述第一直角坐标方向对滤波后的所述三维图像数据进行最大值提取，得到第一直角坐标方向上的最大值；

获取所述三维图像数据中所述最大值所对应的第二直角坐标方向的坐标值和第三直角坐标方向的坐标值，作为所述目标物体沿预设平面的二维图像信息，以得到所述目标物体沿所述预设平面的二维图像。

5.如权利要求1所述的近景微波成像方法，其特征在于，所述近景微波成像方法还包括：

提取所述三维图像数据中的三维图像信息，得到所述目标物体的三维图像。