CN112305542B - 一种双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，属于毫米波人体成像技术领域，包括：将两个多基十字阵列对称放置在安检通道两侧；计算第一个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布；计算第二个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布；计算基于第一个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布；计算基于第二个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布；将所述的四种成像区域反射系数分布进行叠加，完成双平面多基十字阵列毫米波成像的图像重建。本发明解决了毫米波散射回波相位线性化的技术难点，充分发挥了双平面多基十字阵列的优势。
Description
技术领域
本发明属于毫米波人体成像技术领域，涉及一种双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法。
背景技术
毫米波是指频率在30～300GHz之间的电磁波，波长为毫米量级。毫米波频段处于微波与太赫兹波之间，频率比微波高，与太赫兹频段有一定的交叠。毫米波可以穿透普通衣物、塑料等遮挡材料，不具有电离性，特别适合用于人体安检。
利用毫米波对被测人体进行成像，是基于毫米波与被测人体相互作用后强度和相位的变化与人体表面状态相关的原理。毫米波由天线阵列向空间辐射，穿透衣物后，被人体表面或者衣物隐匿的物体反射或者散射。根据返回的毫米波信号的全息数据，即幅度和相位数据，重建出人体体表的图像。
在毫米波成像技术中，利用散射回波测量数据重建目标物图像的成像方法，至关重要，属于核心技术之一。成像方法具体的实现步骤，会受到天线阵列形式的显著影响。
在毫米波成像技术中，按照系统工作模式可以分为单基天线阵列和多基天线阵列。在单基天线阵列的工作模式中，当天线阵列中的1个发射阵元向空间辐射毫米波时，仅有1个接收阵元接收散射回波，并且通常情况下这一对发射和接收阵元距离很近，可以近似为同一个空间坐标。在多基天线阵列的工作模式中，当天线阵列中的1个发射阵元向空间辐射毫米波时，所有接收阵元同时接收散射回波。
根据天线阵列的几何排布形状，多基天线阵列可以进一步分为多种类型，常见的由“十”字形，“口”字形，“U”字形，“I”字形等。多基十字阵列，是指天线阵列的几何排布形状为“十”字的多基天线阵列。
在多基十字阵列中，发射阵元和接收阵元正交分布。垂直轴(y轴)为发射(接收)阵元，水平轴(x轴)为接收(发射)阵元。
包括多基十字阵列在内的多基天线阵列，绝大多数是平面阵列，如果被测目标物始终只有一侧面对天线阵列，无法获得目标物的360°重建图像。为了解决这一问题，提出“双平面”的多基十字阵列，将两个完全相同的多基十字阵列，平行放置在成像区域的两侧，利用双平面各自独立工作，以及交互工作获得的测量数据，得到目标物的360°重建图像。
在毫米波成像技术中，利用散射回波测量数据重建目标物图像的成像方法，至关重要，属于核心技术之一。成像方法具体的实现步骤，会受到天线阵列形式的显著影响。
现有的毫米波成像方法，基本都是借鉴合成孔径雷达的成像方法，常用的包括后向投影成像方法和距离徙动成像方法。后向投影成像方法借鉴“延时与叠加”思想，数据的处理仅在空间域(时域)进行，最大优势是不受天线阵列的限制，可以很便捷的应用于包括双平面多基十字阵列在内的各自成像系统，但是运算量较大，重建图像时间长，测量效率较低。距离徙动成像方法将散射回波测量数据变换到波数域(频率域)进行处理，是一种波数域成像方法，与后向投影成像方法相比，运算效率大大提高，重建图像时间缩短，可以近似实现实时成像，但是具体的实现步骤，对天线阵列的形式非常敏感，针对具体的双平面多基十字阵列，需要进行修订。
距离徙动成像方法，又称波数域(k-ω)成像方法，基于自由空间格林函数和一阶波恩(Born)近似，将测量数据变换到波数域(频率域)进行处理，最大特点是计算效率高，成像质量好。
距离徙动成像方法的步骤主要包括：
(1)傅里叶变换。通过傅里叶变换将测量数据变换到波数域。
(2)参考函数相乘。根据选定的参考位置(通常是成像区域的中心)，补偿该位置处包括径向(z轴)频率调制、方位向(x轴和y轴)频率调制、距离徙动、径向方位向耦合等在内的各种相位偏移。进行参考函数相乘之后，参考位置处的目标实现了完全聚焦，成像区域其他空间位置的目标实现了部分聚焦。
(3)非均匀采样插值。沿波数域的径向分量(kz轴)，对非均匀采样的原始数据进行插值计算，得到等效的均匀采样数据，完成非参考位置目标的聚焦。可以认为，参考函数相乘实现的是“一致聚焦”，非均匀采样插值实现的是补余聚焦。
(4)傅里叶逆变换。通过傅里叶逆变换将处理后的波数域数据变换回空间域，得到重建图像。
无论何种天线阵列形式，距离徙动成像方法的核心步骤是一致的，但是具体的实现方法，需要根据系统使用的天线阵列结构进行修改。并且针对两个多基十字阵列组成的双平面体制，需要进一步将多基十字阵列的距离徙动成像方法扩展到双平面，使单平面独立工作模式和双平面交互工作模式相结合，才能充分发挥双平面多基十字阵列的优势。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，包括：
将两个多基十字阵列对称放置在安检通道两侧；
计算第一个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布；
计算第二个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布；
计算基于第一个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布；
计算基于第二个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布；
将所述的四种成像区域反射系数分布进行叠加，完成双平面多基十字阵列毫米波成像的图像重建。
进一步，将两个多基十字阵列对称放置在安检通道两侧，具体为：多基十字阵列的平面为xoy平面，水平向为x轴，垂直向为y轴，与多基十字阵列平面垂直的轴为径向z轴，多基十字阵列沿垂直向y轴均匀分布毫米波发射阵元Tx，阵元数量为M只，阵元间距为a，阵元间距小于系统宽带毫米波的中心波长，满足奈奎斯特采样定理，合成孔径长度为(M-1)*a；多基十字阵列沿水平向x轴均匀分布毫米波接收阵元Rx，阵元数量为N只，阵元间距为b，阵元间距小于系统宽带毫米波的中心波长，满足奈奎斯特采样定理，合成孔径长度为(N-1)*b；第一个多基十字阵列放置在径向z轴原点处，第二个多基十字阵列放置在径向z轴H处，两个阵列互相平行，毫米波成像探测区域位于两个多基十字阵列的中间，成像区域最靠近第一个多基十字阵列的径向z轴位置为Z1，成像区域最远离第一个多基十字阵列的径向z轴位置为Z2，成像区域中心位置的径向z轴位置为Z0。
进一步，所述第一个多基十字阵列独立工作模式为：第一个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第一个多基十字阵列的所有接收阵元接收；得到大小为M1*N1*Nfreq1的三维散射回波，记为s1(xr1,yt1,k1)，其中，M1和N1分别为第一个多基十字阵列发射和接收阵元的数量，Nfreq1为宽带毫米波的步进次数，xr1和yt1代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k1代表毫米波波数。
进一步，通过面向第一个多基十字阵列独立工作模式的距离徙动成像方法计算第一个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S11：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S1(kx1,ky1,k1)，其中，kx1表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky1表示与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/b～π/b，kx1和ky1都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s1(xr1,yt1,k1)的表达式为：
其中，a1(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt1表示第一个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr1表示目标物散射回波到0第一个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S1(kx1,ky1,k1)的表达式为：
S12：使用驻定相位方法，对式(4)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S13：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S14：将波数域散射回波与参考点相位相乘，实现一致聚焦；参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S15：使用非线性插值方法，对S1m(kx1,ky1,k1)沿波数域kz1分量重采样，使其沿波数域Kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S1m(kx1,ky1,k1))
S16：对Stolt(S1m(kx1,ky1,k1))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
进一步，所述基于第一个多基十字阵列的交互工作模式为：第一个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第二个多基十字阵列的所有接收阵元接收；得到大小为M2*N2*Nfreq2的三维散射回波，记为s2(xr2,yt2,k2)，其中，M2和N2分别为第一个多基十字阵列发射阵元数量和第二个多基十字阵列接收阵元的数量，Nfreq2为宽带毫米波的步进次数，xr2和yt2代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k2代表毫米波波数。
进一步，通过面向基于第一个多基十字阵列交互工作模式的距离徙动成像方法计算基于第一个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S21：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S2(kx2,ky2,k2)；其中，kx2表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky2表示与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/b～π/b，kx1和ky1都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s2(xr2,yt2,k2)的表达式为：
其中，a2(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt1表示第一个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr2表示目标物散射回波到第二个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S2(kx2,ky2,k2)的表达式为：
S22：使用驻定相位方法，对式(14)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S23：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S24：将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦，参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S25：使用非线性插值方法，对S2m(kx2,ky2,k2)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S2m(kx2,ky2,k2))；
S26：对Stolt(S2m(kx2,ky2,k2))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
进一步，所述基于第二个多基十字阵列的交互工作模式为：第二个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第一个多基十字阵列的所有接收阵元接收；得到大小为M3*N3*Nfreq3的三维散射回波，记为s3(xr3,yt3,k3)，其中，M3和N3分别为第二个多基十字阵列发射阵元数量和第一个多基十字阵列接收阵元的数量，Nfreq3为宽带毫米波的步进次数，xr3和yt3代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k3代表毫米波波数。
进一步，通过面向基于第二个多基十字阵列交互工作模式的距离徙动成像方法计算基于第二个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S31：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S2(kx3,ky3,k3)；其中，kx3表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky3表示发射阵元空间位置相关的波数域分量位置取值范围是-π/b～π/b，kx3和ky3都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s3(xr2,yt2,k2)的表达式为：
其中，a(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt2表示第二个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr1表示目标物散射回波到第一个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S3(kx3,ky3,k3)的表达式为：
S32：使用驻定相位方法，对式(24)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S33：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S34：将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦，参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S35：使用非线性插值方法，对S3m(kx3,ky3,k3)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S3m(kx3,ky3,k3))；
S36：对Stolt(S3m(kx3,ky3,k3))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
进一步，所述第二个多基十字阵列独立工作模式为：第二个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第二个多基十字阵列的所有接收阵元接收，得到大小为M4*N4*Nfreq4的三维散射回波，记为s4(xr4,yt4,k4)，其中，M4和N4分别为第二个多基十字阵列发射和接收阵元的数量，Nfreq4为宽带毫米波的步进次数，xr4和yt4代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k4代表毫米波波数。
进一步，通过面向第二个多基十字阵列独立工作模式的距离徙动成像方法计算第人个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S41：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S4(kx4,ky4,k4)，其中，kx4表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky4表示发射阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/b～π/b，kx4和ky4都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s4(xr4,yt4,k4)的表达式为：
其中，a4(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt2表示第二个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr2表示目标物散射回波到第二个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S4(kx4,ky4,k4)的表达式为：
S44：使用驻定相位方法，对式(34)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S43：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S44：将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦，参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S45：使用非线性插值方法，对S4m(kx4,ky4,k4)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S4m(kx4,ky4,k4))；
S46：对Stolt(S4m(kx4,ky4,k4))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
本发明的有益效果在于：
1、本发明针对多基十字阵列，使用驻定相位方法完成积分渐进计算，并将耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，解决了毫米波散射回波相位线性化的技术难点。
2、将多基十字阵列的距离徙动成像方法，扩展应用到双平面，将单平面独立工作模式和双平面交互工作模式结合起来，充分发挥了双平面多基十字阵列的优势。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为双平面多基十字阵列探测场景示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1所示，在双平面多基十字阵列的毫米波成像过程中，两个多基十字阵列平行放置在安检通道两侧，当乘客进入、通过、离开安检通道时，可以获得乘客的多角度多帧图像，实现动态人流的实时安检。
假设多基十字阵列的平面为xoy平面，水平向为x轴，垂直向为y轴，与多基十字阵列平面垂直的轴为径向z轴。多基十字阵列沿垂直向y轴均匀分布毫米波发射阵元Tx，阵元数量为M只，阵元间距为a，阵元间距小于系统宽带毫米波的中心波长，满足奈奎斯特采样定理，合成孔径长度为(M-1)*a；多基十字阵列沿水平向x轴均匀分布毫米波接收阵元Rx，阵元数量为N只，阵元间距为b，阵元间距小于系统宽带毫米波的中心波长，满足奈奎斯特采样定理，合成孔径长度为(N-1)*b。
第一个多基十字阵列放置在径向z轴原点处，第二个多基十字阵列放置在径向z轴H处，两个阵列互相平行。毫米波成像探测区域位于两个多基十字阵列的中间，假设成像区域最靠近第一个多基十字阵列的径向z轴位置为Z1，成像区域最远离第一个多基十字阵列的径向z轴位置为Z2，成像区域中心位置的径向z轴位置为Z0。
双平面多基十字阵列的成像方法可以分成4种情况分别实现，然后对得到的重建图像进行叠加处理。
第一种情况，第一个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第一个多基十字阵列的所有接收阵元接收。这种情况可以称为第一个多基十字阵列的独立工作模式。可以得到大小为M*N*Nfreq的三维散射回波，记为s1(xr,yt,k)。其中，M和N分别为第一个多基十字阵列发射和接收阵元的数量，Nfreq为宽带毫米波的步进次数，xr和yt代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k代表毫米波波数。
在第一种情况下，面向单个多基十字阵列独立工作模式的距离徙动成像方法的实现步骤为：
第1步，对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S1(kx,ky,k)。其中，kx和ky分别代表波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，和与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置。kx的取值范围是-π/a～π/a，ky的取值范围是-π/b～π/b，并且都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致。
空间域散射回波s1(xr,yt,k)的表达式为：
其中，a(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt1表示第一个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr1表示目标物散射回波到第一个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S1(kx,ky,k)的表达式为：
第2步，使用驻定相位方法，对上式傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
第3步，忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
第4步，将波数域散射回波与参考点相位相乘，实现一致聚焦。假设参考点选择为(0,0,zref)，得到：
第5步，使用非线性插值方法，对S1m(kx,ky,k)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S1m(kx,ky,k))。
第6步，对Stolt(S1m(kx,ky,k))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
第二种情况，第一个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第二个多基十字阵列的所有接收阵元接收。这种情况可以称为两个多基十字阵列的交互工作模式。可以得到大小为M*N*Nfreq的三维散射回波，记为s2(xr,yt,k)。其中，M和N分别为第一个多基十字阵列发射阵元数量和第二个多基十字阵列接收阵元的数量，Nfreq为宽带毫米波的步进次数，xr和yt代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k代表毫米波波数。
在第二种情况下，面向两个多基十字阵列交互工作模式的距离徙动成像方法的实现步骤为：
第1步，对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S2(kx,ky,k)。其中，kx和ky分别代表波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，和与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置。kx的取值范围是-π/a～π/a，ky的取值范围是-π/b～π/b，并且都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致。
空间域散射回波s2(xr,yt,k)的表达式为：
其中，a(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt1表示第一个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr2表示目标物散射回波到第二个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S2(kx,ky,k)的表达式为：
/>
第2步，使用驻定相位方法，对上式傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
第3步，忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
第4步，将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦。假设参考点选择为(0,0,zref)，得到：
第5步，使用非线性插值方法，对S2m(kx,ky,k)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S2m(kx,ky,k))。
第6步，对Stolt(S2m(kx,ky,k))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
第三种情况，第二个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第一个多基十字阵列的所有接收阵元接收。这种情况可以称为两个多基十字阵列的交互工作模式。可以得到大小为M*N*Nfreq的三维散射回波，记为s3(xr,yt,k)。其中，M和N分别为第二个多基十字阵列发射阵元数量和第一个多基十字阵列接收阵元的数量，Nfreq为宽带毫米波的步进次数，xr和yt代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k代表毫米波波数。
在第三种情况下，面向两个多基十字阵列交互工作模式的距离徙动成像方法的实现步骤为：
第1步，对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S3(kx,ky,k)。其中，kx和ky分别代表波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，和与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置。kx的取值范围是-π/a～π/a，ky的取值范围是-π/b～π/b，并且都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致。
空间域散射回波s3(xr,yt,k)的表达式为：
其中，a(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt2表示第二个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr1表示目标物散射回波到第一个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S3(kx,ky,k)的表达式为：
第2步，使用驻定相位方法，对上式傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
第3步，忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
第4步，将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦。假设参考点选择为(0,0,zref)，得到：
第5步，使用非线性插值方法，对S3m(kx,ky,k)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S3m(kx,ky,k))。
第6步，对Stolt(S3m(kx,ky,k))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
第四种情况，第二个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第二个多基十字阵列的所有接收阵元接收。这种情况可以称为单个多基十字阵列的独立工作模式。可以得到大小为M*N*Nfreq的三维散射回波，记为s4(xr,yt,k)。其中，M和N分别为第二个多基十字阵列发射和接收阵元的数量，Nfreq为宽带毫米波的步进次数，xr和yt代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k代表毫米波波数。
在第四种情况下，面向单个多基十字阵列独立工作模式的距离徙动成像方法的实现步骤为：
第1步，对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S4(kx,ky,k)。其中，kx和ky分别代表波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，和与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置。kx的取值范围是-π/a～π/a，ky的取值范围是-π/b～π/b，并且都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致。
空间域散射回波s4(xr,yt,k)的表达式为：
其中，a(x,y,z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt2表示第二个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr2表示目标物散射回波到第二个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S4(kx,ky,k)的表达式为：
第2步，使用驻定相位方法，对上式傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
/>
第3步，忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
第4步，将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦。假设参考点选择为(0,0,zref)，得到：
第5步，使用非线性插值方法，对S4m(kx,ky,k)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S4m(kx,ky,k))。
第6步，对Stolt(S4m(kx,ky,k))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
最后，将以上4种情况得到的成像区域反射系数分布进行叠加，即可实现双平面多基十字阵列毫米波成像的图像重建。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：包括：
将两个多基十字阵列对称放置在安检通道两侧；
计算第一个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布；
计算第二个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布；
计算基于第一个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布；
计算基于第二个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布；
将所述的四种成像区域反射系数分布进行叠加，完成双平面多基十字阵列毫米波成像的图像重建；
将两个多基十字阵列对称放置在安检通道两侧，具体为：多基十字阵列的平面为xoy平面，水平向为x轴，垂直向为y轴，与多基十字阵列平面垂直的轴为径向z轴，多基十字阵列沿垂直向y轴均匀分布毫米波发射阵元Tx，阵元数量为M只，阵元间距为a，阵元间距小于系统宽带毫米波的中心波长，满足奈奎斯特采样定理，合成孔径长度为(M-1)*a；多基十字阵列沿水平向x轴均匀分布毫米波接收阵元Rx，阵元数量为N只，阵元间距为b，阵元间距小于系统宽带毫米波的中心波长，满足奈奎斯特采样定理，合成孔径长度为(N-1)*b；第一个多基十字阵列放置在径向z轴原点处，第二个多基十字阵列放置在径向z轴H处，两个阵列互相平行，毫米波成像探测区域位于两个多基十字阵列的中间，成像区域最靠近第一个多基十字阵列的径向z轴位置为Z1，成像区域最远离第一个多基十字阵列的径向z轴位置为Z2，成像区域中心位置的径向z轴位置为Z0；
所述第一个多基十字阵列独立工作模式为：第一个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第一个多基十字阵列的所有接收阵元接收；得到大小为M1*N1*Nfreq1的三维散射回波，记为s1(xr1,yt1,k1)，其中，M1和N1分别为第一个多基十字阵列发射和接收阵元的数量，Nfreq1为宽带毫米波的步进次数，xr1和yt1代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k1代表毫米波波数；
通过面向第一个多基十字阵列独立工作模式的距离徙动成像方法计算第一个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S11：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S1(kx1,ky1,k1)，其中，kx1表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky1表示与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/b～π/b，kx1和ky1都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s1(xr1,yt1,k1)的表达式为：
其中，a1(x，y，z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt1表示第一个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr1表示目标物散射回波到第一个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S1(kx1,ky1,k1)的表达式为：
S12：使用驻定相位方法，对式(4)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S13：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中
S14：将波数域散射回波与参考点相位相乘，实现一致聚焦；参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S15：使用非线性插值方法，对S1m(kx1，ky1，k1)沿波数域kz1分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S1m(kx1，ky1，k1))
S16：对Stolt(S1m(kx1，ky1，k1))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
2.根据权利要求1所述的双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：所述基于第一个多基十字阵列的交互工作模式为：第一个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第二个多基十字阵列的所有接收阵元接收；得到大小为M2*N2*Nfreq2的三维散射回波，记为s2(xr2,yt2,k2)，其中，M2和N2分别为第一个多基十字阵列发射阵元数量和第二个多基十字阵列接收阵元的数量，Nfreq2为宽带毫米波的步进次数，xr2和yt2代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k2代表毫米波波数。
3.根据权利要求2所述的双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：通过面向基于第一个多基十字阵列交互工作模式的距离徙动成像方法计算基于第一个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S21：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S2(kx2,ky2,k2)；其中，kx2表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky2表示与发射阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/b～π/b，kx1和ky1都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s2(xr2,yt2,k2)的表达式为：
其中，a2(x，y，z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt1表示第一个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr2表示目标物散射回波到第二个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S2(kx2,ky2,k2)的表达式为：
S22：使用驻定相位方法，对式(14)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S23：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S24：将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦，参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S25：使用非线性插值方法，对S2m(kx2，ky2，k2)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S2m(kx2，ky2，k2))；
S26：对Stolt(S2m(kx2，ky2，k2))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
4.根据权利要求1所述的双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：所述基于第二个多基十字阵列的交互工作模式为：第二个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第一个多基十字阵列的所有接收阵元接收；得到大小为M3*N3*Nfreq3的三维散射回波，记为s3(xr3,yt3,k3)，其中，M3和N3分别为第二个多基十字阵列发射阵元数量和第一个多基十字阵列接收阵元的数量，Nfreq3为宽带毫米波的步进次数，xr3和yt3代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k3代表毫米波波数。
5.根据权利要求4所述的双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：通过面向基于第二个多基十字阵列交互工作模式的距离徙动成像方法计算基于第二个多基十字阵列交互工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S31：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S2(kx3,ky3,k3)；其中，kx3表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky3表示发射阵元空间位置相关的波数域分量位置取值范围是-π/b～π/b，kx3和ky3都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s3(xr2,yt2,k2)的表达式为：
其中，a(x，y，z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt2表示第二个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr1表示目标物散射回波到第一个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S3(kx3,ky3,k3)的表达式为：
S32：使用驻定相位方法，对式(24)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S33：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S34：将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦，参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S35：使用非线性插值方法，对S3m(kx3，ky3，k3)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S3m(kx3，ky3，k3))；
S36：对Stolt(S3m(kx3，ky3，k3))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
6.根据权利要求1所述的双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：所述第二个多基十字阵列独立工作模式为：第二个多基十字阵列的所有发射阵元依次辐射宽带毫米波，毫米波在成像区域与目标物相互作用后产生散射回波，每一只发射阵元辐射的毫米波都被第二个多基十字阵列的所有接收阵元接收，得到大小为M4*N4*Nfreq4的三维散射回波，记为s4(xr4,yt4,k4)，其中，M4和N4分别为第二个多基十字阵列发射和接收阵元的数量，Nfreq4为宽带毫米波的步进次数，xr4和yt4代表接收和发射阵元在x轴和y轴的位置，k4代表毫米波波数。
7.根据权利要求6所述的双平面多基十字阵列毫米波波数域快速成像方法，其特征在于：通过面向第二个多基十字阵列独立工作模式的距离徙动成像方法计算第人个多基十字阵列独立工作模式的成像区域反射系数分布，具体包括以下步骤：
S41：对散射回波进行二维傅里叶变换，将散射回波从空间域变换到波数域，波数域的散射回波记为S4(kx4,ky4,k4)，其中，kx4表示波数域散射回波与接收阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/a～π/a，ky4表示发射阵元空间位置相关的波数域分量位置，取值范围是-π/b～π/b，kx4和ky4都是等间距分布，离散点分布数量与接收和发射阵元数量一致；
空间域散射回波s4(xr4,yt4,k4)的表达式为：
其中，a4(x，y，z)表示成像区域坐标在(x,y,z)的目标物反射系数，Rt2表示第二个多基十字阵列发射阵元到目标物的散射距离，Rr2表示目标物散射回波到第二个多基十字阵列接收阵元的散射距离，分别表示为：
波数域散射回波S4(kx4,ky4,k4)的表达式为：
S44：使用驻定相位方法，对式(34)傅里叶变换相关的二重积分项进行渐进计算，得到：
对上式中耦合有方位向坐标的目标物来回程散射距离展开成泰勒级数，保留前2项，得到：
S43：忽略泰勒级数中的高阶项，将二重积分项渐进计算结果代入波数域散射，得到：
其中，
S44：将波数域散射回波先进行第二个多基十字阵列径向位置相关的相位补偿，再与参考点相位相乘，实现一致聚焦，参考点选择为(0,0,zref)，得到：
S45：使用非线性插值方法，对S4m(kx4，ky4，k4)沿波数域kz分量重采样，使其沿波数域kz分量变成等间隔分布，记为Stolt(S4m(kx4，ky4，k4))；
S46：对Stolt(S4m(kx4，ky4，k4))进行三维傅里叶逆变换，得到成像区域反射系数分布，完成图像重建：
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|---|---|
| CN (1) | CN112305542B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759262A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-07-13 | 公安部第研究所 | 一种基于mimo体制的近程三维成像装置及其成像方法 |
| CN107015222A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-04 | 吉林大学 | 周期型双阵列通道式毫米波主动三维运动成像系统及方法 |
| CN107219527A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-29 | 吉林大学 | 一种周期型双阵列通道式成像系统的单快拍快速成像方法 |
| CN108427114A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-21 | 吉林大学 | 一种损耗补偿的频分复用毫米波三维成像装置及方法 |
| CN108761452A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-06 | 山东省科学院自动化研究所 | 距离补偿的多输入多输出阵列毫米波三维成像装置及方法 |
| CN110109096A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-09 | 山东省科学院自动化研究所 | 损耗补偿的双站毫米波成像装置及方法 |
| CN110474170A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-19 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种通道式毫米波周期型十字阵列天线 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998012667A2 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-26 | Johnson Steven A | Wavefield imaging using inverse scattering techniques |
| US7283085B2 (en) * | 2005-03-24 | 2007-10-16 | Agilent Technologies, Inc. | System and method for efficient, high-resolution microwave imaging using complementary transmit and receive beam patterns |
-
2020
- 2020-10-30 CN CN202011198137.4A patent/CN112305542B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105759262A (zh) * | 2016-02-19 | 2016-07-13 | 公安部第研究所 | 一种基于mimo体制的近程三维成像装置及其成像方法 |
| CN107015222A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-04 | 吉林大学 | 周期型双阵列通道式毫米波主动三维运动成像系统及方法 |
| CN107219527A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-29 | 吉林大学 | 一种周期型双阵列通道式成像系统的单快拍快速成像方法 |
| CN108427114A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-21 | 吉林大学 | 一种损耗补偿的频分复用毫米波三维成像装置及方法 |
| CN108761452A (zh) * | 2018-07-19 | 2018-11-06 | 山东省科学院自动化研究所 | 距离补偿的多输入多输出阵列毫米波三维成像装置及方法 |
| CN110109096A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-09 | 山东省科学院自动化研究所 | 损耗补偿的双站毫米波成像装置及方法 |
| CN110474170A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-19 | 中国科学院重庆绿色智能技术研究院 | 一种通道式毫米波周期型十字阵列天线 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Near-Field 3-D Millimeter-Wave Imaging Using MIMO RMA With Range Compensation;Zhongmin Wang等;《IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 》;第67卷(第3期);第1157-1166页 * |
| 一种高精度的毫米波稀疏平面阵列频域类成像算法;孟祥新等;《电子学报》;第48卷(第8期);第1479-1485页 * |
| 主动式毫米波安检快速成像算法研究;程航;《中国博士学位论文全文数据库社会科学Ⅰ辑(月刊)》(第9期);第G113-7页 * |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112305542A (zh) | 2021-02-02 |
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