[发明专利]毫米波雷达的三维成像物位测量方法、装置及系统

权利要求书

1.一种毫米波雷达的三维成像物位测量方法，其特征在于，包括：

接收多个基带信号，所述基带信号是对回波信号进行转换获得的，所述回波信号是使用MIMO毫米波雷达对目标物体发射多个FMCW信号后再接收到的；

对多个基带信号进行3D-FFT转换，获得距离数据、方向角数据和俯仰角数据，并生成距离-角度热图；

对所述距离-角度热图进行目标检测，获得多个的检测点，从多个检测点中提取目标物体的参数数据，根据所述参数数据，获得三维点云数据，所述参数数据包括目标物体的距离数据、方向角数据和俯仰角数据；

根据所述三维点云数据，获得目标物体的三维轮廓图；

采用干涉雷达，对目标物体的位置变化前后的两个三维轮廓图进行干涉处理，获得目标物体的物位信息，所述物位信息为位置变化的距离信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对多个基带信号进行3D-FFT转换，获得距离数据、方向角数据和俯仰角数据，包括：

对多个基带信号中的每一个脉冲信号进行距离的FFT变换，获得距离数据；

对多个基带信号中的每一个脉冲信号进行方位角的FFT变换，获得方位角数据；

对多个基带信号中的每一个脉冲信号进行俯仰角的FFT变换，获得俯仰角数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述距离-角度热图进行目标检测，获得多个的检测点，从多个检测点中提取目标物体的参数数据，根据所述参数数据，获得三维点云数据，包括：

使用双通道CFAR检测算法对距离-角度热图进行目标检测，确定多个检测点；

采用峰值检索从多个检测点中提取参数数据，获得三维点云数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述三维点云数据，获得目标物体的三维轮廓图，包括：

对三维点云数据进行三维笛卡尔坐标转换，形成目标物体的三维点云图；

对所述三维点云图进行插值处理和曲面平滑处理，得到目标物体的三维轮廓图。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述三维点云图进行双线性插值处理和曲面平滑处理，得到目标物体的三维轮廓图，包括：

对所述三维点云图进行双线性插值处理，获得双线性插值处理后的三维点云图；

根据双线性插值处理后的三维点云图，使用MATLAB的surf函数生成三维曲面图；

对三维曲面图使用色彩插值处理，得到目标物体的三维轮廓图。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用干涉雷达，对目标物体的位置变化前后的两个三维轮廓图进行干涉处理，获得目标物体的物位信息，包括：

将两个三维轮廓图进行图像配准，获得干涉图的初始干涉相位值；

将初始干涉相位值进行相位解缠绕，使干涉图的干涉相位从条纹状变成连续相位，获得真实相位值；

对真实相位值，通过相位差和距离差的关系，反演出目标物体的位置变化的距离信息，目标物体的位置变化的距离信息为目标物体距干涉雷达的距离变化信息。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将两个三维轮廓图进行图像配准，获得干涉图的初始干涉相位值，包括：

使用最大相关系数法计算两个三维轮廓图在距离和方位上的偏移量，通过校准使目标物体的位置变化后的三维轮廓图在距离和方位上进行补偿，获得初始干涉相位值。