[发明专利]基于合成孔径技术的毫米波视频成像系统及方法

说明书

本发明属于合成孔径技术领域，公开一种基于合成孔径技术的毫米波视频成像系统及方法，所述系统包括：数据采集设备和数据处理设备；所述数据采集设备的数据输出端与所述数据处理设备的数据输入端连接；所述数据采集设备包含环形扫描轨道以及设置在所述环形扫描轨道上的雷达；所述雷达采用单发单收通道，且所述雷达为毫米波雷达；该系统采用单通道毫米波合成孔径雷达成像技术，运行在环形轨道上，能够在多个频段实现视频成像，具有成像时间短、图像分辨率高、识别率高、识别直观自然的特点，能够提高安检效率，而且几何结构简单、成本较低，能够节约大量的人力物力。

技术领域

本发明属于合成孔径技术领域，尤其涉及一种基于合成孔径技术的毫米波视频成像系统及方法，本发明技术方案能够进行高效安全的安检操作，适用于机场、车站、海关等需要进行安全检查的场所。

背景技术

随着国际恐怖活动的不断升级，安全形势越来越严峻。在海关、机场、火车站和其他人口频繁聚集的公共场所的安全问题更是受到了世界各地的广泛关注，因此对包括机场在内的重要交通枢纽和政府机关等重要场所进行人体安检已经成为一件必不可少的工作。

传统的用于人体的安全检测系统主要包括用于人体探测的金属探测器和毫米波成像等，国内普遍采用的措施是使用金属探测器，国外的安检系统主要采用毫米波成像。金属探测器对于人体携带的枪、金属以及匕首等金属违禁品能够进行有效的探测，但是对于液体炸弹、生化武器以及陶瓷刀具等高科技的现代危险品却无能为力，而且所需时间较长。

毫米波作为一种毫米量级的电磁波，能够透过普通衣物而使藏匿物品成像，并且处于毫米波段范围内的电磁波对人体不会产生伤害，还很好的弥补了金属探测器对于塑料、液体爆炸物、毒品、陶瓷匕首等非金属物品的探测和识别无能为力的缺陷。英国奎奈蒂克公司(QinetiQ)的毫米波成像系统是典型的反射面聚焦系统，系统空间分辨率约为2cm。美国L-3通信公司生产的Provisionl00毫米波成像安检门则是采用主动毫米波全息成像技术，其最大局限性在于必须设置固定的检查点，要求受检者逐个进入机器并保持静止几秒种，即不支持人体移动和不可便携，而且阵列的成本很高。这直接导致其应用范围狭窄、运作效率低。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于合成孔径技术的毫米波视频成像系统及方法，该系统采用单通道毫米波合成孔径雷达成像技术，运行在环形轨道上，能够在多个频段实现视频成像，具有成像时间短、图像分辨率高、识别率高、识别直观自然的特点，能够提高安检效率，而且几何结构简单、成本较低，能够节约大量的人力物力。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种基于合成孔径技术的毫米波视频成像系统，所述系统包括：数据采集设备和数据处理设备；所述数据采集设备的数据输出端与所述数据处理设备的数据输入端连接；

所述数据采集设备包含环形扫描轨道以及设置在所述环形扫描轨道上的雷达；所述雷达采用单发单收通道，且所述雷达为毫米波雷达。

所述数据处理设备可以有一台计算机组成，所述数据处理设备对接收到的回波数据进行成像处理并最终形成视频。

技术方案二：

一种基于合成孔径技术的毫米波视频成像方法，所述方法应用于如技术方案一所述的成像系统中，所述方法包括如下步骤：

步骤1，设定所述雷达的检测区域内存在运动的人体目标，所述运动的人体目标位于三维空间坐标系中，且所述三维空间坐标系以环形轨道的中心为原点；设定所述雷达的波束中心指向为距离向，所述雷达的旋转角度方向为方位向；并设定所述雷达的回波采样时间为快时间，所述雷达的运动时间为慢时间；所述雷达随慢时间沿着所述环形轨道进行旋转；