一种超分辨反射式太赫兹三维目标重建成像方法技术

本发明专利技术涉及一种超分辨反射式电磁波三维目标重建成像方法，对三维原始复数矩阵进行归一化处理；对归一化后的三维原始复数矩阵进行聚焦处理；对聚焦后的数据应用广义矩阵束方法，逐坐标计算搜寻径向的散射点，再计算出散射点的径向位置坐标和对应反射系数；采用图像阈值处理后，采用其反射系数作为像素点的颜色信息，组合后将目标在三维空间中重建出来。本发明专利技术引入利用广义矩阵束方法来搜寻表征目标的散射点，能够突破物理条件的限制，实现目标的超分辨率重建，应用传统探测系统，不需要物理聚焦等模块，成本低效率高使用范围广泛。

A super-resolution reflection method for terahertz 3D target reconstruction

【技术实现步骤摘要】
一种超分辨反射式太赫兹三维目标重建成像方法
本专利技术涉及反射式三维目标成像领域，具体地说是一种超分辨反射式太赫兹三维目标重建成像方法。
技术介绍
太赫兹一般指的是频率在0.1-10THz频段的电磁波，由于其独特的特性，近年来受到人们广泛关注。在自然界中许多生物大分子的振动都处在该频段，这为生物特性的检测提供了有效手段；太赫兹光子能量低，对探测物不会造成损坏，能够实现无损检测；太赫兹对许多介电材料和非极性物质具有穿透能力，可以作为隐蔽物探测的手段。太赫兹成像是上述应用的重要组成部分，通常情况下，提高太赫兹图像分辨率的途径有两种：一是通过硬件设备，使用大带宽\小尺寸的探测器；二是通过建立数学模型，利用图像处理的方法提高太赫兹图像的分辨率。前者周期长，成本高而且受到现有技术的制约，后者成本低，易于实现，已成为太赫兹图像处理领域重要的研究方向。现有太赫兹三维目标重建技术，主要有合成孔径雷达技术。该算法成像方位向分辨率受限于天线尺寸及扫描间隔限制，径向分辨率则受限于信号带宽。而我们提出的方向基于对电磁波传播及与目标作用物理过程的了解，重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超分辨反射式电磁波三维目标重建成像方法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1：对三维原始复数矩阵进行归一化处理；/n步骤2：对归一化后的三维原始复数矩阵进行聚焦处理；/n步骤3：对聚焦后的数据应用广义矩阵束方法，逐坐标计算搜寻径向的散射点，再计算出散射点的径向位置坐标和对应反射系数；/n步骤4：采用图像阈值处理后，采用其反射系数作为像素点的颜色信息，组合后将目标在三维空间中重建出来。/n

【技术特征摘要】
1.一种超分辨反射式电磁波三维目标重建成像方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对三维原始复数矩阵进行归一化处理；
步骤2：对归一化后的三维原始复数矩阵进行聚焦处理；
步骤3：对聚焦后的数据应用广义矩阵束方法，逐坐标计算搜寻径向的散射点，再计算出散射点的径向位置坐标和对应反射系数；
步骤4：采用图像阈值处理后，采用其反射系数作为像素点的颜色信息，组合后将目标在三维空间中重建出来。


2.根据权利要求1所述的超分辨反射式太赫兹三维目标重建成像方法，其特征在于：所述三维原始复数矩阵通过首先获得重建目标回波的幅度和相位矩阵，然后将重建目标回波的幅度和相位矩阵组合获得。


3.根据权利要求1或2所述的超分辨反射式太赫兹三维目标重建成像方法，其特征在于：所述三维原始复数矩阵为：



其中，f(x,y,z)为散射点(x,y,z)的反射系数，k为发射信号的波数，k＝2π/λ，z0为目标距离天线的最短距离，(x,y,z)为目标三维坐标，x’,y’为天线坐标。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：祁峰，雷静，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21