[发明专利]一种近景微波成像方法及系统

说明书

本发明提供一种近景微波成像方法及系统，其中，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；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；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；对所述第三回波信号作三维傅里叶变换，得到所述目标物体的三维图像数据。本发明可以快速的得到目标物体的三维图像数据，实现目标物体的快速成像，数据处理量小、成像精度高且易于实现，适于广泛推广使用。

技术领域

本发明实施例属于近景微波成像技术领域，尤其涉及一种近景微波成像方法及系统。

背景技术

近景微波成像技术采用阵列天线绕特定转轴旋转形成曲面扫描面，以主动发射微波波段电磁波的方式对物体进行扫描成像，因其能够穿透物体表面而检测藏匿于物体内部的金属或非金属违禁品，且由于其具有辐射剂量小、属于非电离辐射等特点，广泛应用于安检系统，用于执行人体安全检查任务。

然而，近景微波成像技术由于扫描路径弯曲，数据处理量大，成像精度要求较高，而不易于实施，难以广泛推广使用。

发明内容

本发明实施例提供一种近景微波成像方法及系统，旨在解决近景微波成像技术中，由于扫描路径弯曲，数据处理量大，成像精度要求较高，而不易于实施，难以广泛推广使用的问题。

本发明实施例一方面提供一种近景微波成像方法，其包括：

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。

本发明实施例另一方面还提供一种近景微波成像系统，其包括：

第一回波信号处理模块，用于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；