[发明专利]一种多频近场毫米波稀疏重建图像方法

权利要求书

1.一种多频近场毫米波稀疏重建图像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过多频近场毫米波器件扫描待测区域，得到多频稀疏观测序列；

S2、根据多频稀疏观测序列，通过基于基尼加权范数结构张量全变分融合算子的混合成像算法，得到重建而成的待测区域的扫描图像；

所述步骤S2包括以下步骤：

S21、在计算机系统中设定迭代标志i、图像重建序列、第一一级缓存序列、中间因子、第一二级缓存序列和第二二级缓存序列的初值；

S22、根据当前的第一一级缓存序列、中间因子、第一二级缓存序列和第二二级缓存序列，基于基尼加权范数结构张量全变分融合算子的混合成像算法的迭代方程组迭代图像重建序列，并将迭代标志i自加1；

S23、判断基尼加权范数结构张量全变分融合算子是否大于中断容限若是，则跳转至步骤S24，若否，跳转至步骤S25；

S24、判断迭代标志i是否大于迭代上限，若是，则跳转至步骤S25，若否，则跳转至步骤S22；

S25、保存当前的图像重建序列，得到重建而成的待测区域的扫描图像；

所述步骤S22中基于基尼加权范数结构张量全变分融合算子的混合成像算法的迭代方程组包括以下各式：

其中，g⁽ⁱ⁾为第i次迭代的图像重建序列，Π_C(·)为实空间C的投影，b⁽ⁱ⁾为第一迭代暂存序列，λ₁为第一稀疏权衡参数，λ₂为第二稀疏权衡参数，τ为极小化Lipschitz常数，*为卷积，W为加权矩阵，J_K为加权块雅克比算子，为的投影，为l_∞-S_q范数单位球空间，为的投影，为基尼指数GIN单位球空间，y⁽ⁱ⁺¹⁾为第i+1次迭代的第一一级缓存序列，γ⁽ⁱ⁾为第i次迭代的中间因子，为第i次迭代的第一二级缓存序列，为第i次迭代的第二二级缓存序列。

2.根据权利要求1所述的多频近场毫米波稀疏重建图像方法，其特征在于，所述步骤S21中迭代标志i的初值设定为1，图像重建序列、第一一级缓存序列、中间因子、第一二级缓存序列和第二二级缓存序列的初值按以下各式设定：

g⁽ⁱ⁾＝M^#s

y⁽ⁱ⁾＝g⁽ⁱ⁾

γ⁽ⁱ⁾＝1

其中，g⁽ⁱ⁾为第i次迭代的图像重建序列，M^#为矩阵M的逆矩阵，矩阵M为多频近场毫米波器件的传输矩阵，s为多频稀疏观测序列，y⁽ⁱ⁾为第i次迭代的第一一级缓存序列，γ⁽ⁱ⁾为第i次迭代的中间因子，为第i次迭代的第一二级缓存序列，为第i次迭代的第二二级缓存序列，J_K为加权块雅克比算子，W为加权矩阵。

3.根据权利要求1所述的多频近场毫米波稀疏重建图像方法，其特征在于，所述第一迭代暂存序列b⁽ⁱ⁾的计算公式为：

其中，y⁽ⁱ⁾为第i次迭代的第一一级缓存序列，τ为极小化Lipschitz常数，M^#为矩阵M的逆矩阵，矩阵M为多频近场毫米波器件的传输矩阵，s为多频稀疏观测序列。

4.根据权利要求1所述的多频近场毫米波稀疏重建图像方法，其特征在于，所述的投影的计算公式为：

其中，为的投影，为第i次迭代的第一二级缓存序列，λ₁为第一稀疏权衡参数，λ₂为第二稀疏权衡参数，τ为极小化Lipschitz常数，ρ₁为第一Moreau包络近似性能平衡参数，L₁为第一对偶目标子函数梯度Lipschitz常数，J_K为加权块雅克比算子，Π_C(·)为实空间C的投影，为第二迭代暂存序列。