【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达成像，具体涉及一种mimo-sar近场成像方法及装置。
技术介绍
1、无损检测就是指在检查机械材料内部不损害或不影响被检测对象使用性能，不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。
2、目前，在无损检测中已经出现了机器视觉的方法来对不合格产品进行筛选，但是光学摄像机由于不具有穿透性只能提取到产品的表面信息，因此只能基于产品表面信息来对产品进行筛选。但是仅仅基于产品的表面信息对产品进行评价并不可靠，内部信息同样重要。例如，对于精密产品内部是否存在空气形成的气泡以及一些产品中存在的类似于空洞的情况，仅利用光学图像无法检测出来，需要选择其他方法来进行检测。例如对铁路钢轨进行听声识别以判断钢轨之间是否有缝隙，钢轨内部是否有空洞。这些检测产品内部质量的方法大多基于人工来判别，费时费力，并不能将资源进行最大程度的利用。
3、毫米波是一种频率范围在30ghz-300ghz之间的电磁波，其由于对一些介质，如：塑料，纸板等具有一定穿透性的优点，因此在无损检测中具有巨大的潜力。
4、现有的基于毫米波雷达的成像方法中，主要通过以mimo(multiple-input-multiple-output，多入多出)阵列中收发阵元的中点作为虚拟阵元的位置，选取整个场景中心为参考点，并以此将mi
5、然而，上述方法还存在以下问题：1、虚拟阵元的形成方式严重影响雷达的扫描速度；且以收发阵元中点形成的虚拟阵元的策略扫描时间过长，不利于成像系统的实际部署；2、选取整个场景的中心为参考点进行数据转换，存在数据转换后得到的数据误差过大导致的成像质量不高，甚至不能成像的问题。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种mimo-sar近场成像方法及装置。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术提供了一种mimo-sar近场成像方法，包括：
3、建立二维扫描结构的mimo-sar成像系统模型，并据此获取目标的多站数据；
4、基于所述成像系统模型中mimo阵列的位置信息，以发射阵列和接收阵列的卷积作为虚拟阵列，获得对应虚拟阵列的位置信息；
5、基于所述虚拟阵列的位置信息计算分块尺寸的约束，并基于所述约束设定分块尺寸以对成像场景进行分块，得到若干块场景；
6、选取每个块场景的中心作为参考点，并根据所述参考点将mimo阵列对应的多站数据转换为虚拟阵列对应的单站数据；
7、对所述单站数据实施rma，以完成近场场景下目标的高分辨率图像重建。
8、第二方面，本专利技术提供了一种mimo-sar近场成像装置，用于实现本专利技术第一方面提供的成像方法，包括：
9、模型建立模块，用于建立二维扫描结构的mimo-sar成像系统模型，并据此获取目标的多站数据；
10、虚拟阵列构建模块，用于基于所述成像系统模型中mimo阵列的位置信息，以发射阵列和接收阵列的卷积作为虚拟阵列，获得对应虚拟阵列的位置信息；
11、分块模块，用于基于所述虚拟阵列的位置信息计算分块尺寸的约束，并基于所述约束设定分块尺寸以对成像场景进行分块，得到若干块场景；
12、数据转换模块，用于选取每个块场景的中心作为参考点，并根据所述参考点将mimo阵列对应的多站数据转换为虚拟阵列对应的单站数据；
13、图像重建模块，用于对所述单站数据实施rma，以完成近场场景下目标的高分辨率图像重建。
14、本专利技术的有益效果：
15、本专利技术提出的mimo-sar近场成像方法一方面以mimo阵列收发阵列的卷积作为虚拟阵列的位置，大大增加雷达的扫描速度，基本比传统方法快一倍；另一方面对成像场景进行了分块处理，并以块场景中心为参考点将mimo阵列对应的多站数据转换为虚拟阵元对应的单站数据，这可以有效减小数据转换后的误差，并将误差限制在合理范围内，为后续的成像质量提供充足的保障；最后通过对单站数据实施距离徙动算法，实现了近场场景的高分辨率图像重建，且成像质量较高。
16、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，所述建立二维扫描结构的MIMO-SAR成像系统模型包括：
3.根据权利要求2所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，基于所述成像系统模型中MIMO阵列的位置信息，以发射阵列和接收阵列的卷积作为虚拟阵列，获得对应虚拟阵列的位置信息，包括：
4.根据权利要求1所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，基于所述虚拟阵列的位置信息计算分块尺寸的约束包括：
5.根据权利要求1所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，基于所述约束设定分块尺寸以对成像场景进行分块，得到若干块场景，包括：
6.根据权利要求1所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，选取每个块场景的中心作为参考点，并根据所述参考点将MIMO阵列对应的多站数据转换为虚拟阵列对应的单站数据，包括：
7.根据权利要求6所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，所述物理阵元与对应虚拟阵元到
8.根据权利要求6所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，对MIMO雷达的发射信号与接收信号进行混频处理，得到物理阵元对应的差拍信号，包括：
9.根据权利要求8所述的一种MIMO-SAR近场成像方法，其特征在于，对所述单站数据实施RMA，以完成近场场景下目标的高分辨率图像重建，包括：
10.一种MIMO-SAR近场成像装置，用于实现权利要求1-9任一项所述的成像方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种mimo-sar近场成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种mimo-sar近场成像方法，其特征在于，所述建立二维扫描结构的mimo-sar成像系统模型包括：
3.根据权利要求2所述的一种mimo-sar近场成像方法，其特征在于，基于所述成像系统模型中mimo阵列的位置信息，以发射阵列和接收阵列的卷积作为虚拟阵列，获得对应虚拟阵列的位置信息，包括：
4.根据权利要求1所述的一种mimo-sar近场成像方法，其特征在于，基于所述虚拟阵列的位置信息计算分块尺寸的约束包括：
5.根据权利要求1所述的一种mimo-sar近场成像方法，其特征在于，基于所述约束设定分块尺寸以对成像场景进行分块，得到若干块场景，包括：
6.根据权利要求1所述的一种mi...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐丹，胡泽，符吉祥，邢孟道，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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