一种基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法技术

本发明专利技术提供一种基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法，首先将整个三维成像区域均匀划分成多个三维成像单元，然后针对每个三维成像单元进行第一层分辨目标信息重构提取，第二层分辨目标信息重构提取……直至第l层分辨目标信息重构提取，然后再将每个三维成像单元的l层高分辨目标信息重构提取结果进行拼接整合即可得到整个三维目标的高分辨成像结果。本发明专利技术解决了太赫兹频段孔径编码三维目标高分辨成像中参考信号矩阵规模庞大的问题。采用多层分辨率重构的方式，逐步精确重建出高分辨的三维目标，有效降低了参考信号矩阵规模，提高了计算机运行效率和成像速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法
本专利技术属于三维目标分块扫描
，特别是一种基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法。
技术介绍
随着社会的发展，雷达高分辨率成像在确保国家战略安全和促进国民经济发展方面扮演着越来越重要的角色。光学雷达可前视成像，波长短，分辨率高，成像速度快，但是依赖于目标辐射，对烟、尘、雾和障碍物等穿透能力差，易受环境因素影响。而微波雷达可主动探测，穿透能力强，但是由于微波频率低，波长长，角分辨率低，且由于成像原理的限制，需要成像积累时间，无法实现前视高帧频、高分辨成像。其中合成孔径雷达(SAR)和逆合成孔径雷达(ISAR)成像虽然能够通过合成孔径获得横向上的高分辨率，但是二者都依赖于雷达与目标的相对运动，无法前视成像，而实孔径阵列雷达与相控阵雷达由于需要使用的阵元数量多，结构复杂，建设与维护成本高昂。微波关联成像技术能够实现前视、凝视条件下的高分辨成像。其通过构造时间不相关、空间相互正交的阵列信号作为发射信号，通过计算推演得到目标所在区域的探测信号，并通过探测信号与目标回波信号之间的关联处理获得目标信息。但是该方法需要在发射端构造较本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，确定三维成像单元将太赫兹孔径编码成像系统的三维成像区域均匀剖分成M×N个三维成像单元，其中在三维成像区域的y方向上剖分成N个三维成像单元，在其x方向上剖分成M个三维成像单元，整个三维成像区域的三维成像单元个数就是M×N；第二步，对任一三维成像单元进行l层高分辨目标信息重构提取，l＝1，2，3......；第三步、单元重构信息拼接整合按照第二步的方法，对第一步剖分得到的每个三维成像单元均进行l层高分辨目标信息重构提取；然后再将每个三维成像单元的l层高分辨目标信息重构提取结果进行拼接整合即可得到整个三维目标的高分...

【技术特征摘要】
1.一种基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，确定三维成像单元将太赫兹孔径编码成像系统的三维成像区域均匀剖分成M×N个三维成像单元，其中在三维成像区域的y方向上剖分成N个三维成像单元，在其x方向上剖分成M个三维成像单元，整个三维成像区域的三维成像单元个数就是M×N；第二步，对任一三维成像单元进行l层高分辨目标信息重构提取，l＝1，2，3......；第三步、单元重构信息拼接整合按照第二步的方法，对第一步剖分得到的每个三维成像单元均进行l层高分辨目标信息重构提取；然后再将每个三维成像单元的l层高分辨目标信息重构提取结果进行拼接整合即可得到整个三维目标的高分辨成像结果。2.根据权利要求1所述的基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法，其特征在于：第一步中，设太赫兹孔径编码成像系统的x方向、y方向和z方向的高分辨率为Δx×Δy×Δz，对各三维成像单元进行l层高分辨成像，要求三维成像单元在x方向、y方向和z方向上的尺寸要能够分别整除2l-1·Δx，2l-1·Δy和2l-1·Δz，其中三维成像单元在z方向上的尺寸就是三维成像区域的厚度。3.根据权利要求2所述的基于太赫兹孔径编码成像的三维目标高分辨成像方法，其特征在于：第二步通过以下步骤实现，S2.1第一层分辨目标信息重构提取第一层分辨网格单元尺寸为2l-1·Δx×2l-1·Δy×2l-1·Δz；利用第一层分辨网格单元尺寸对任一三维成像单元进行网格剖分，根据网格剖分后的三维成像单元中包含的所有第一层分辨网格单元构造第一层分辨参考信号矩阵S1，此时的第一层分辨参考信号矩阵的列数和三维成像单元中包含的第一层分辨网格单元数目相同，第一层分辨参考信号矩阵的行数与太赫兹回波向量Sr的时间采样次数相同；太赫兹回波向量Sr和第一层分辨参考信号矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈硕，罗成高，范波，秦玉亮，王宏强，邓彬，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43