本发明专利技术一种用于提取三维全息成像中目标相对晃动信息的方法，其过程如下：根据发射信号的形式将原始回波变换至距离压缩域，得到信号S1(x,y,z)，首先，对信号S1(x,y,z)取绝对值，并沿x方向累加，获得累加后的信号S21(y,z)；其次，对信号S21(y,z)沿y方向取相邻两个序列作相关处理，取尖峰所在位置的信号记为dez(y)；最后，对信号dez(y)沿y方向积分，获得目标相对运动位移信号ez(y)；利用位移信号ez(y)对信号S1(x,y,z)进行包络对齐，获得信号S3(x,y,z)；针对信号S1(x,y,z)或S3(x,y,z)，令其沿y方向取相邻两个二维序列，令其中一个二维序列取共轭后与另一个二维序列相乘，取乘积平均结果的相位，记为dep(y)；再将dep(y)沿y方向积分，获得目标相对运动初相信号ep(y)。
【技术实现步骤摘要】
-种用于提取H维全息成像中目标相对晃动信息的方法
本专利技术属于目标成像
，具体涉及一种用于提取H维全息成像中目标相对 晃动信息的方法。
技术介绍
近年来，随着恐怖活动的不断升级，公共区域的安全问题越来越受到人们的关注。 如何方便有效的监察人体藏匿的武器和爆炸物仍然是困扰人们的一大难题。微波、毫米波 和太赫兹波成像相比其他成像系统，在人体安检领域有其独特的优势；相比可见光，微波、 毫米波和太赫兹波可W穿透衣物、木板和泡沫等非极性材料；相比X光，其对人体来说基本 无吉。 其中微波、毫米波和太赫兹波H维全息成像相比其他成像方式而言，具有结构简 单、信息量大和聚焦效果好等优点，比较适合用于实际的人体目标成像中。比较常见的H维 全息成像系统通常使用波束扫描或天线阵列加波束扫描的方式完成原始回波数据的采集， 其在成像过程中均假设人体目标固定不动。然而在实际成像过程中，人体为了保持其自身 的平衡会发生肉眼可见轻微的晃动，其晃动幅度在毫米到厘米量级，与微波、毫米波和太赫 兹波波长比较接近，会对H维全息图像的图像重建造成很大的影响，经常无法重建得到清 晰的图像。对于消除人体晃动对H维全息图像重建的影响，其最大难点在于提取人体晃动， 目前尚未有有效的办法可W实现人体晃动的提取。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是针对微波、毫米波和太赫兹波H维全息成像中目标相 对晃动的问题，提出一种用于提取H维全息成像中目标相对晃动信息的方法，该方法具有 操作简单和运算速度快的特点，适合用于人体H维全息的实时成像中。 为了达到上述目的，本专利技术的技术解决方案是： -种用于提取H维全息成像中目标相对晃动信息的方法，其包括步骤如下： 步骤1 ;根据发射信号的形式将原始回波变换至距离压缩域，得到信号Si (X，y，Z)， 其中X为快扫描方向，y为慢扫描方向，Z为雷达照射方向； 步骤2 ;当雷达发射信号为脉冲信号时，只执行SI,当目标晃动较小或针对距离向 分辨率较差的全息成像系统时，只执行S3,否则执行S1-S3 ; S1、首先，对信号Si (X，y，Z)取绝对值，并沿快扫描X方向累加，获得累加后的信号 S2i(y，z);其次，对信号S2i(y，z)沿慢扫描y方向取相邻两个序列作相关处理，取尖峰所在 位置的信号记为de,(y);最后，对信号de,(y)沿y方向积分，获得目标相对运动位移信号 e.(y); S2、利用所述位移信号e,(y)对信号Si(x，y，z)进行包络对齐，获得信号 Ss(x, y, z)； S3、针对信号Si(x，y，z)或S3(x，y，z)，令其沿慢扫描y方向取相邻两个二维序 列，令其中一个二维序列取共辆后与另一个二维序列相乘，取乘积平均结果的相位，记为 dep(y);再将dep(y)沿y方向积分，获得目标相对运动初相信号6p(y)。 进一步地，本专利技术所述步骤1为： 如果发射信号是线性调频连续波信号，对获得的回波信号进行距离向压缩，获得 信号Si (X，y，Z);如果发射信号是步进频连续波信号，对获得的回波信号作距离向逆变换， 获得f旨号Si (X, y, Z)。 有益效果 本专利技术一种用于提取H维全息成像中目标相对晃动信息的方法，能够通过对原始 回波数据进行处理得到目标晃动的相对运动位移信号和相对运动初相信号，整个方法不需 要额外的数据空间，且只涉及到简单的运算处理，其实现速度快，适合用于H维全息实时成 像。 【附图说明】 图1为本专利技术算法流程图； 图2为本专利技术使用的雷达系统的工作示意图； 图3为未做晃动补偿的人体H维成像结果； 图4为使用本专利技术的晃动提取方法。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。 本专利技术的设计原理：目标相对晃动对H维全息回波数据的影响通常表现为距离像 的包络偏移和回波信号的初相偏差，因此本专利技术设计的目标相对晃动信息提取方法包括两 部分；距离像包络偏移提取和初相误差提取。其中距离像包络对齐是初相误差提取的前提， 在包络偏移可W忽略不计的情况下，可W只进行初相误差的提取，而在回波数据没有相位 的情况下，可W只进行包络偏移的提取。 如图1所示，本专利技术一种用于提取H维全息成像中目标相对晃动信息的方法，其 包括步骤如下： 步骤1 ;根据发射信号的形式将原始回波变换至距离压缩域，得到信号Si (X，y，Z)， 其中X为快扫描方向，y为慢扫描方向，Z为雷达照射方向。 在该步骤中，如果发射信号是线性调频连续波信号，对获得的回波信号进行距离 向压缩，获得信号Si (x，y，z)，其中X定义为快扫描方向，y定义为慢扫描方向，Z定义为雷 达照射方向；如果发射信号为步进频连续波信号，对获得的回波信号作距离向逆变换，获得 信号 Si (X，y, Z)。 步骤2 ;当雷达发射信号为脉冲信号，由于脉冲雷达不存在相位信息，可W只执 行SI,获得目标相对运动位移信号e,(y);当晃动幅度小于距离向分辨率，由于运动位移信 号Ie,(y) I小于距离向的分辨率，通常可W忽略，此时可W只执行步骤S3,获得目标相对运 动初相信号6p(y);其余的情况执行S1-S3,获得目标相对运动位移信号e,(y)和初相信号 Sp(y)。在该里当晃动幅度小于距离向分辨率时，通常认为晃动比较小，此时可W忽略晃动 位移信号，但是晃动初相信号不能忽略。 SI、首先，对信号Si (X，y，z)取绝对值，并沿快扫描X方向累加，获得累加后的信号 S2i(y，z);其次，对信号S2i(y，z)沿慢扫描y方向取相邻两个序列作相关处理，取尖峰所在 位置的信号记为de,(y);最后，对信号de,(y)沿y方向积分，获得目标相对运动位移信号 e.(y); S2、利用所述位移信号e, (y)对信号Si (X，y，Z)进行包络对齐，获得信号 Ss(x, y, z)； [002引S3、针对信号Si (X，y，Z)或Ss (X，y，Z)，令其沿慢扫描y方向取相邻两个二维序列， 令其中一二维序列取共辆后与另一二维序列相乘，取乘积平均结果的相位，记为dep(y);再 将Clep (y)沿y方向积分，获得目标相对运动初相信号Gp (y)。 利用已获得的相对运动位移信号e,(y)和相对运动初相信号Gp (y)，可W依次对原 始回波数据进行位移校正和初相补偿。处理后的回波数据与目标没有晃动的回波数据相 同，此时可W使用已有的H维全息图像重建算法对目标图像进行重建，即可获得目标清晰 的H维全息图像。 本方法通过对原始回波数据进行处理得到目标晃动的相对运动位移信号和相对 运动初相信号，整个方法不需要额外的数据空间，且只涉及到简单的运算处理，器实现速度 快，因此非常适合用于H维全息实时成像。 本专利技术可适用于晃动幅度与波长接近的目标成像晃动信息的提取，同时该方法同 样适用于目标不动，雷达在距离向晃动的情况。 [003? 实例 1 ; 如图2所示，W人体相对晃动为例，提取H维全息成像中人体相对晃动信息的方 法，具体过程为： ( -）根据发射信号的形式将原始回波变换至距离压缩域，得到信号Si (X，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于提取三维全息成像中目标相对晃动信息的方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1：根据发射信号的形式将原始回波变换至距离压缩域，得到信号S1(x,y,z)，其中x为快扫描方向，y为慢扫描方向，z为雷达照射方向；步骤2：当雷达发射信号为脉冲信号时，只执行S1，当目标晃动较小或针对距离向分辨率较差的全息成像系统时，只执行S3，否则执行S1‑S3；S1、首先，对信号S1(x,y,z)取绝对值，并沿快扫描x方向累加，获得累加后的信号S21(y,z)；其次，对信号S21(y,z)沿慢扫描y方向取相邻两个序列作相关处理，取尖峰所在位置的信号记为dez(y)；最后，对信号dez(y)沿y方向积分，获得目标相对运动位移信号ez(y)；S2、利用所述位移信号ez(y)对信号S1(x,y,z)进行包络对齐，获得信号S3(x,y,z)；S3、针对信号S1(x,y,z)或S3(x,y,z)，令其沿慢扫描y方向取相邻两个二维序列，令其中一个二维序列取共轭后与另一个二维序列相乘，取乘积平均结果的相位，记为dep(y)；再将dep(y)沿y方向积分，获得目标相对运动初相信号ep(y)。
【技术特征摘要】
1. 一种用于提取三维全息成像中目标相对晃动信息的方法，其特征在于，包括步骤如 下： 步骤1 :根据发射信号的形式将原始回波变换至距离压缩域，得到信号Si (X，y，z)，其中 X为快扫描方向，y为慢扫描方向，Z为雷达照射方向； 步骤2 :当雷达发射信号为脉冲信号时，只执行S1，当目标晃动较小或针对距离向分辨 率较差的全息成像系统时，只执行S3,否则执行S1-S3 ; 51、 首先，对信号Si (x，y，z)取绝对值，并沿快扫描X方向累加，获得累加后的信号 S21(y，z);其次，对信号S21(y，z)沿慢扫描y方向取相邻两个序列作相关处理，取尖峰所在 位置的信号记为de z(y);最后，对信号dez(y)沿y方向积分，获得目标相对运动位移信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：李超，孙兆阳，方广有，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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