一种毫米波全息成像方法、装置、安检系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112379372A(43)申请公布日2021.02.19(21)申请号202011363888.7(22)申请日2020.11.27(71)申请人杭州睿影科技有限公司地址310051浙江省杭州市滨江区丹枫路399号2号楼B楼312室(72)发明人张国欣王威(74)专利代理机构北京德琦知识产权代理有限公司11018代理人谢安昆宋志强(51)Int.Cl.G01S13/89(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图11页(54)发明名称一种毫米波全息成像方法、装置、安检系统(57)摘要本申请公开了一种毫米波全息成像方法，该方法包括，获取半径方位向、以半径旋转的角度方位向、以及频率等间隔扫描的第一反射波数据，其中，半径方位向、以半径旋转的角度方位向的扫描形成圆周扫描阵面，将所述第一反射波数据通过插值从圆周扫描阵面等效为具有行方向和列方向的等效阵面的第二反射波数据，基于第二反射波数据，重构反射函数，显示反射函数的图像。本发明能够提高成像质量，避免了被检目标的盲区，既能够兼容现有的成像算法，又不增加成像算法的复杂度，有利于工程实现。CN112379372ACN112379372A权利要求书1/2页1.一种毫米波全息成像方法，其特征在于，该方法包括，获取半径方位向、以半径旋转的角度方位向、以及频率等间隔扫描的第一反射波数据，其中，半径方位向、以半径旋转的角度方位向的扫描形成圆周扫描阵面，将所述第一反射波数据通过插值从圆周扫描阵面等效为具有行方向和列方向的等效阵面的第二反射波数据，基于第二反射波数据，重构反射函数，显示反射函数的图像。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一反射波数据通过插值从圆周扫描阵面，等效为具有行方向和列方向的等效阵面的第二反射波数据，包括，将圆周扫描阵面中每个扫描点位置，分别等效为等效阵面中的扫描点位置，其中，等效阵面中行方向相邻扫描点位置之间的间隔，与，列方向相邻扫描点位置之间的间隔相等，所述间隔小于等于发射波波长的二分之一，对于等效阵面中的每一扫描点，基于圆周扫描阵面中各扫描点的第一发射波数据，进行行方向和列方上的二维线性插值，得到等效阵面中该扫描点的第二发射波数据。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述获取半径方位向、以半径旋转的角度方位向、以及频率等间隔扫描的第一反射波数据，包括，获取具有转轴、以及沿转轴的径向方向布设的至少两个接收天线阵元的接收天线阵列围绕转轴旋转所扫描的第一反射波信号数据，其中，反射波由均匀分布于接收天线阵列旋转而形成的圆周包络边界的至少一个发射天线阵元所发射的发射波被被检目标反射而形成。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少两个接收天线阵元在转轴的径向方向上位于转轴的同侧，或者，沿转轴的径向方向相对于转轴的对称分布；相邻两接收天线阵元间隔相等，该间隔大于等于发射波波长；接收天线阵列围绕转轴旋转所形成的圆周扫描阵面中，半径方向上相邻扫描点间隔相等，同一圆周的相邻扫描点角度间隔相等；所述等效阵面为等效方形阵面，该等效方形阵面中行方向的扫描点数量与列方向的扫描数量相同；等效方形阵面中行方向的扫描点数量、列方向的扫描数量分别与圆周扫描阵面中径向扫描点数量相同。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个发射天线阵元中的每个发射天线阵元分时发射包括至少一个频率的发射信号；在每个发射天线阵元依次完成发射的发射周期内，所有接收天线阵元同时接收；每个发射周期结束后，所有发射天线阵元进入等待状态，直至接收天线阵列相对上一发射周期旋转了n度，所有发射天线阵元进入下一发射周期，其中n小于等于1度。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个发射天线阵元在被检目标高度方向上左右对称分布于接收天线阵列旋转而形成的圆周包络边界，每个发射天线阵元分别具有使得发射波束朝向被检目标场景中心的朝向，发射天线阵元所发射的发射波信号为步进频信号或者扫频连续波信号。2CN112379372A权利要求书2/2页7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于第二反射波数据，重构反射函数，包括，对第二反射波数据进行傅里叶变换，将傅里叶变换结果进行相移处理，对相移处理结果进行空间谱域插值，对空间谱域插值结果进行傅里叶逆变换，得到反射函数。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对第二反射波数据进行傅里叶变换，包括，对等效阵面中每个扫描点，将该扫描点的每个频率的第二反射波数据，进行二维傅里叶变换，得到二维傅里叶变换结果；所述将傅里叶变换结果进行相移处理，包括，将二维傅里叶变换结果乘以一相位因子，得到相移处理结果；所述对相移处理结果进行空间谱域插值，包括，对相移处理结果，进行一维STOLT插值，得到三维