[发明专利]一种人体目标的三维增强成像方法

说明书

本发明公开了一种人体目标的三维增强成像方法，该方法中先逐像素点进行微动生理信号的幅值增强；然后逐像素点进行微动生理信号的可视化增强；最后根据微动生理信号的幅值增强和可视化增强得到前向增强图像切片，排列所有的前向增强图像切片，形成三维图像Isubgt;3D/subgt;。本发明中采用了三维成像方法，将二维成像中相互混叠的身体部件在三维空间上得以相互区分，同时也将杂波与人体部件更好分割开，使得二维成像中的混叠的现象得到明显的改善，成像质量提高，解决了现有技术中二维成像无法区分混叠部分的技术问题。

技术领域

本发明属于雷达监测领域，涉及雷达人体三维成像，具体涉及一种人体目标的三维增强成像方法。

背景技术

长期以来，雷达都是以飞机、坦克等军事目标作为观测对象，生物雷达将生命体作为观测对象，开启了雷达在医学、反恐、搜救等应用领域的新篇章。生物雷达发射的电磁波能够检测到人体目标呼吸、心跳等生命体征引起的体表微动，并以此为依据探测和识别生命体目标。生物雷达具有全天时、全天候、非接触、可定位等优点，在应急救援、反恐维稳等领域有不可替代的优势。

单通道生物雷达仅能解决正对雷达视线方向的单个静止人体目标的探测或多个运动人体目标的粗略识别，在目标偏离视线方向或场景中存在多个静止人体目标时，其探测和定位性能下降。将多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)雷达技术应用于生命探测领域，则可以利用其多视角信息克服单通道探测引起的探测性能下降问题，使生物雷达的探测性能迈上一个新的台阶。

二维成像是将现实三维立体空间中的目标投影到二维成像平面区域，在投影过程中，会损失目标区域的部分细节特性，出现阴影效应及空间模糊，对于一些复杂场景来说，将造成目标信息的混叠，无法区分目标信息的各部分结构，进而无法看到一个清晰地像。若可以获取目标场景的三维图像，则可以消除投影过程带来的不利影响，这将为目标准确定位以及后续目标识别、目标状态分析等处理带来一定的好处。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供了一种人体目标的三维增强成像方法，解决了现有技术中人体目标的二维成像无法区分混叠部分的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

一种人体目标的三维增强成像方法，该方法按照以下步骤进行：

步骤一，MIMO生物雷达的多个发射天线依次分时向空间辐射电磁波发射信号，发射信号为宽带调频连续波信号，电磁波发射信号遇到物体反射，多个接收天线接收反射后的电磁波信号，形成多通道的雷达原始回波信号s_i；

其中：i表示等效虚拟接收通道的序号；

步骤二，对每个通道的雷达原始回波信号s_i分别进行预处理得到距离-慢时间二维数据矩阵将各通道的信号按顺序排列形成距离-慢时间-多通道的三维数据矩阵

步骤三，根据三维数据矩阵在某景深y₀处，采用后向投影二维成像算法得到人体前向图像，形成MIMO前向图像的慢时间序列I_y0(p,q,l)；

p为前向图像的横向采样序号；

q为前向图像的高度向采样序号；

y₀为某景深；

l为慢时间采样序号；

其特征在于：

步骤四，逐像素点进行微动生理信号的幅值增强；

所述的逐像素点进行微动生理信号的幅值增强的过程包括以下步骤：

步骤4.1，采用公式(4-1)对MIMO前向图像的慢时间序列进行处理，得到对生理微动信号的幅值增强图像