【技術實現步驟摘要】
本申請涉及圖像成像領域，具體涉及一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法、系統。
技術介紹
1、近年來，隨著全球反恐形勢日益嚴峻，機場、火車站、體育場及政府重要部門等大型公共場所的安檢排爆受到各國廣泛重視。主動毫米波成像技術可以輕松地穿透衣物等遮蔽物，對藏匿物品進行成像，提供可靠的檢測隱藏威脅所需的高分辨率圖像。基于主動毫米波成像技術的安檢設備可檢測到金屬和非金屬物體的隱藏威脅，例如槍支，陶瓷刀，塑料、液體炸藥，違禁品和麻醉品等。同時，它是非電離輻射，發射功率小，對人體無害；相比于傳統的人工搜查安檢方式，具有高效、非接觸的優點。目前，在美國、英國、荷蘭、澳大利亞、日本和中國等很多國家的機場部署了用于人員安全檢查的主動毫米波成像系統。毫米波成像現已廣泛用于機場、安全檢查站和其他相關公共或軍事區域的人員安全檢查。
2、行進人員通過式毫米波安檢系統是基于多輸入多輸出(multiple-inputmultiple-output，mimo)稀疏平面陣列和全電掃描與數字波束成形相結合體制下的sar成像技術實現。相對于固定站姿掃描毫米波安檢系統，該類系統以高速全電掃描和實時信號處理方式對行進通過成像系統的被檢人員進行掃描和檢測，同時實時視頻輸出三維成像和檢測結果。由于成像系統在被檢人員移動過程中可以按幀連續接收散射回波數據，所以可以從不同的角度看到可能隱藏的威脅；并且如果系統提供高幀率，則可以在不同的幀中對隱藏威脅進行跟蹤，因此可以提高檢測性能。此外，這類通過式成像系統無需被檢人員特定位置和姿勢的配合，只需步行或站
3、然而，該類系統成像處理中過程中被檢人員移動會導致成像質量下降和圖像模糊。因此，如何對目標的移動進行補償，從而保證實時高質量成像，是當前需要解決的問題。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法、系統，在波數域對平動目標的回波進行相位補償，可實現對目標平動的完全補償，還采用快速回波分塊補償法對分塊回波補償，大幅度提升三維成像效率，實現近距離主動毫米波安檢系統的高質量實時三維成像。
2、為達到上述目的，本申請采用如下技術方案：
3、第一方面，本申請提供一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，該方法包括：
4、接收被測人員回波數據和運動速度，且對回波數據進行多站采樣到單站采樣的相位校準；
5、基于被測人員的運動速度，對相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償；
6、對二維傅里葉變換和運行補償后的回波數據進行波數域和方向的二維逆傅里葉變換；
7、對二維逆傅里葉變換后的回波數據進行相參疊加，得到被測人員運動補償后的回波數據；
8、基于靜止目標三維成像算法原理，對被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像；
9、對每個距離向平面中的二維成像進行遍歷合成處理，得到被測人員的三維圖像。
10、一種可能的設計方案，第一方面的方法還包括，接收被測人員的回波數據和運動速度，包括：
11、接收來自毫米波探測裝置對被測人員進行探測，得到的被測人員的回波數據；
12、接收來自距離傳感器對被測人員進行探測，得到的被測人員的運動速度。
13、一種可能的設計方案，第一方面的方法還包括，基于被測人員的運動速度，對相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償，包括：將被測人員的運動速度進行分解，分別得到x、y和z方向上的速度vx、vy、vz；基于vx、vy、vz，對相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償。
14、一種可能的設計方案，第一方面的方法還包括，基于靜止目標三維成像算法原理，對被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像，包括：
15、對被測人員運動補償后的回波數據進行成像區域距離向分層、成像平面補償、二維ifft及各頻點相參疊加，得到各距離向平面的二維成像。
16、第二方面，本申請提供又一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，該方法包括：
17、接收被測人員回波數據和運動速度，且對回波數據進行多站采樣到單站采樣的相位校準；
18、基于運動速度和采集一幀回波數據所需的采集時間，確定采集時間內被測人員的運動距離；
19、基于運動距離和方位分辨率，對相位校準后的回波數據進行分塊，使得每塊回波數據采集時間內目標的運動距離不能超過預設的分辨單元，其中，方位分辨率是預設的；
20、基于運動速度，對每塊回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償；
21、對二維傅里葉變換和運行補償后的每塊回波數據進行波數域和方向的二維逆傅里葉變換；
22、對二維逆傅里葉變換后的每塊回波數據進行相參疊加，得到運動補償后的每塊回波數據；
23、再將運動補償后的每塊回波數據進行疊加，得到被測人員運動補償后的回波數據；
24、基于靜止目標三維成像算法原理，對被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像；
25、對每個距離向平面中的二維成像進行遍歷合成處理，得到被測人員的三維圖像。
26、第三方面，本申請提供一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像系統，該系統包括：接收模塊、處理模塊和合成模塊；
27、接收模塊，用于接收被測人員回波數據和運動速度，且對回波數據進行多站采樣到單站采樣的相位校準；
28、處理模塊，用于基于被測人員的運動速度，對相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償；對二維傅里葉變換和運行補償后的回波數據進行波數域和方向的二維逆傅里葉變換；對二維逆傅里葉變換后的回波數據進行相參疊加，得到被測人員運動補償后的回波數據；還用于基于靜止目標三維成像算法原理，對被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像；
29、合成模塊，用于對每個距離向平面中的二維成像進行遍歷合成處理，得到被測人員的三維圖像。
30、第四方面，本申請又提供一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像系統，該系統包括：接收模塊、處理模塊和合成模塊；
31、接收模塊，用于接收被測人員回波數據和運動速度，且對回波數據進行多站采樣到單站采樣的相位校準；
32、處理模塊，用于基于運動速度和采集一幀回波數據所需的采集時間，確定采集時間內被測人員的運動距離；用于基于運動距離和方位分辨率，對相位校準后的回波數據進行分塊，使得每塊回波數據采集時間內目標的運動距離不能超過預設的分辨單元，其中，方位分辨率是預設的；用于基于運動速度，對每塊回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述接收被測人員的回波數據和運動速度，包括：
3.根據權利要求1所述的近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述基于所述被測人員的運動速度，對所述相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償，包括：將所述被測人員的運動速度進行分解，分別得到x、y和z方向上的速度vx、vy、vz；基于所述vx、vy、vz，對所述相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償。
4.根據權利要求1所述的近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述基于靜止目標三維成像算法原理，對所述被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像，包括：
5.一種近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述方法包括：
6.一種近距離毫米波MIMO雷達的目標平
7.根據權利要求6所述的近距離毫米波NIMO雷達的目標平動補償及三維成像系統，其特征在于，所述接收模塊，用于接收被測人員的回波數據和運動速度，包括：
8.根據權利要求6所述的近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像系統，其特征在于，所述處理模塊，用于基于所述被測人員的運動速度，對所述相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償，包括：將所述被測人員的運動速度進行分解，分別得到x、y和z方向上的速度vx、vy、vz；基于所述vx、vy、vz，對所述相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償。
9.根據權利要求6所述的近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像系統，其特征在于，所述處理模塊，用于基于靜止目標三維成像算法原理，對所述被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像，包括：
10.一種近距離毫米波MIMO雷達的目標平動補償及三維成像系統，其特征在于，所述系統包括：
...【技術特征摘要】
1.一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述接收被測人員的回波數據和運動速度，包括：
3.根據權利要求1所述的近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述基于所述被測人員的運動速度，對所述相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償，包括：將所述被測人員的運動速度進行分解，分別得到x、y和z方向上的速度vx、vy、vz；基于所述vx、vy、vz，對所述相位校準后的回波數據進行x和y方向的二維傅里葉變換和運動補償。
4.根據權利要求1所述的近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述基于靜止目標三維成像算法原理，對所述被測人員運動補償后的回波數據進行處理，得到各距離向平面的二維成像，包括：
5.一種近距離毫米波mimo雷達的目標平動補償及三維成像方法，其特征在于，所述方法包括：
6.一種近距離毫...
【專利技術屬性】
技術研發人員：熊娣，陳振洪，田瑞蛟，郭洧華，費鵬，溫鑫，朱紅玲，袁晨晨，
申請(專利權)人：北京無線電計量測試研究所，
類型：發明
國別省市：
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