【技术实现步骤摘要】
一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法及系统
[0001]本专利技术涉及毫米波人身安全检查
，具体涉及一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法及系统。
技术介绍
[0002]随着毫米波人体安检成像技术商业化的应用，主流的安检成像体制分为一维密集阵平面扫描体制、一维密集阵柱面扫描体制、两维相控阵成像体制、两维稀疏阵列成像体制。一维密集阵列扫描的成像体制由于获取回波数据的过程较为缓慢，需要人体在固定场景下保持静止停留1～2秒，限制了旅客的通行效率，仅适用于对安检人流量不大的场合。两维相控阵成像体制和两维稀疏阵列成像体制在获取人体回波数据的速度上具有明显优势，仅需要几十毫秒即可获得覆盖人体区域的后向散射回波数据，因此具备人体快速通行应用的潜力。两维稀疏阵列成像体制在获取回波数据的速度上优势明显，因此限制在人体快速通行应用的瓶颈在于图像重建的速度上。
[0003]稀疏阵列构型由于空间分布的稀疏特性，采用后向投影重建算法是最佳的选择，而后向投影重建算法的基本原理为延时相位补偿并累加计算，因此此种算法的计算量较大。为改善...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：接收稀疏阵列回波信号空间排布的两维稀疏阵列通过天线阵列开关切换，实现空间两维的天线波束扫描，覆盖成像目标范围，利用单个发射天线发射电磁波信号，所有接收天线同时接收后向散射电磁波，经过下变频到中频信号，再经多通道数字采集模块实现模拟信号数字化，数字化后的信号经过数字下变频解调为数字I/Q信号，所获得的目标后向散射三维回波信号为s(x
Tx
，y
Tx
，x
Rx
，y
Rx
，k)，x
Tx
为发射阵列水平维度，y
Tx
为发射阵列竖直维度，x
Rx
为接收阵列水平维度，y
Rx
为接收阵列竖直维度，k＝2
×
π
×
fre/c为频率扫描维度，其中fre为发射信号的频率，fre∈[f
min
，f
max
]；S2：子阵划分对十六子阵进行成组划分，每四个子阵交叠为一组，所得回波信号为s
sub4
(x
Tx
，y
Tx
，x
Rx
，y
Rx
，k)；S3：成像区域划分对成像区域进行划分，根据等效阵列思想，在四子阵单元里以单子阵发射阵元、四子阵接收阵元为一组，得出等效阵元的采样位置坐标，所得区域为在四子阵单元内部的成像区域划分，共划分四个成像区域；S4：计算斜矩计算单子阵发射四子阵接收模式下的后向投影重建算法的斜距R
sub_Tx
、R
sub_Rx
，根据阵列空间分布的对称性原理，四子阵内部其他的单子阵发射四子阵接收模块的斜距均是一致的，所计算出的后向投影重建算法的匹配滤波器Href(x
sub_Tx
，y
sub_Tx
，xs
ub_Rx
，y
sub_Rx
，x，y，z)也是一致的，根据相对坐标系原理，分别以发射单子阵的顶点为原点，所划分成像子区域的网格坐标值是一致的，进而计算出四个成像子区域的后向投影重建算法三维复数图像σ
sub
(x
′
，y
′
，z
′
)；S5：四子阵图像重建根据对称原理和相对坐标系原理，对四个成像子区域的三维图像进行对称翻转和排序，并对重叠区域进行累加得到四子阵模块子图像S6：子图翻转与排序重复步骤S3～S5，直至所有四子阵模块成像区域的子图像计算完成；S7：图像拼接将所有的三维复数子图像进行拼接，得到最终的三维复数图像，然后进行距离维度的最大值投影，得到两个方位维度的二维投影图像。2.根据权利要求1所述的一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法，其特征在于：在所述步骤S1中，两维稀疏阵列采用十六个等间距排布的口字型子阵列构成，成像系统发射的信号频段范围为30～40GHz。3.根据权利要求2所述的一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法，其特征在于：所述成像系统工作时，在整个系统的时序发生器触发下，发射阵元分时开启，接收阵元常开并同时接收目标后向散射回波信号。4.根据权利要求2所述的一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法，其特征在于：
在所述步骤S2中，等效阵元的位置坐标为x
...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥新，涂昊，冯辉，胡睿佶，潘丰，李霆，
申请(专利权)人：博微太赫兹信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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