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摘要:本发明公开了一种毫米波稀疏阵列时域类快速图像重建方法及系统,属于毫米波人身安全检查技术领域,包括以下步骤:S1:接收稀疏阵列回波信号;S2:子阵划分;S3:成像区域划分;S4:计算斜矩;S5:四子阵图像重建;S6:子图翻转与排序;S7:图像拼接。本发明通过合成有限的回波数据、划分有限的成像网格区域、共用一组匹配滤波系数和插值系数的方法,降低传统后向投影重建算法的计算量,在成像质量和计算效率方面进行了适当均衡,相比于传统的后向投影重建算法计算效率得到了有效提高,值得被推广使用。
主权项: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IQ信号,所获得的目标后向散射三维回波信号为sxTx,yTx,xRx,yRx,k,xTx为发射阵列水平维度,yTx为发射阵列竖直维度,xRx为接收阵列水平维度,yRx为接收阵列竖直维度,k=2×π×frec为频率扫描维度,其中fre为发射信号的频率,fre∈[fmin,fmax];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ssub4xTx,yTx,xRx,yRx,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Rsub_Tx、Rsub_Px,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Hrefxsub_Tx,ysub_Tx,xsub_Rx,ysub_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σsubx′,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。
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