[发明专利]基于双频融合的微波全息扫描成像方法

权利要求书

1.一种基于双频融合的微波全息扫描成像方法，其特征在于，包括：

网格扫描步骤：获取各个扫描网格点的基带信号s；

函数反演步骤：对基带信号s进行反演，得到反演出来的目标函数；

图像反演步骤：根据所述目标函数和高斯相位因子得到双频微波照射条件下目标的反演图像。

2.根据权利要求1所述的基于双频融合的微波全息扫描成像方法，其特征在于，所述网格扫描步骤包括：

指定一个平面矩形扫描区域A，选择起始点，在起始点位置先后发射频率为ω₁、ω₂的微波信号，微波信号照射到目标之后的回波信号与从发射端耦合过来的本振信号进行混频之后得到的基带信号为：

其中：

s()表示基带信号s的函数；

X表示X轴；

Y表示Y轴；

ω_n表示第n次发射的微波信号的发射频率；

x表示平面矩形扫描区域A的X轴坐标；

y表示平面矩形扫描区域A的Y轴坐标；

f()表示目标散射函数；

k为空间波数；

为目标的位置矢量；

r为目标到收发装置相位中心的距离；

扫描网格点之间的X轴、Y轴间隔ξ不超过微波信号波长的1/4。

3.根据权利要求1所述的基于双频融合的微波全息扫描成像方法，其特征在于，所述函数反演步骤包括：

对扫描区域A内收集的基带信号按照频率分别进行二维傅立叶变换，再选择目标距离扫描平面之间的深度进行焦距补偿，最后进行二维傅立叶反变换，得到补偿后的信号，即按照式(2)进行处理；

其中：

表示对应于频率ω_n的反演出来的目标散射函数；

IFT₂表示二维傅立叶反变换；

FT₂表示二维傅立叶变换；

z₀表示目标深度；

K_z,n为z轴波数。

4.根据权利要求3所述的基于双频融合的微波全息扫描成像方法，其特征在于，z轴波数K_z,n是指目标离开扫描平面的z轴距离，即

K_n＝2ω_n/c,n＝1,2

k_x＝linspace(-pi/ξ,pi/ξ,Scan_Num_x)

k_y＝linspace(-pi/ξ,pi/ξ,Scan_Num_y)

其中：

k_x、k_y分别为X轴、Y轴空间波数；

c为光速；

linspace(-pi/ξ,pi/ξ,Scan_Num_x)、linspace(-pi/ξ,pi/ξ,Scan_Num_y)分别表示将区间(-pi/ξ,pi/ξ)均匀分成Scan_Num_x、Scan_Num_y等份；

Scan_Num_x、Scan_Num_y分别为X轴、Y轴扫描点数；

pi表示圆周率。

5.根据权利要求1所述的基于双频融合的微波全息扫描成像方法，其特征在于，所述图像反演步骤包括：

获取反演图像：

或者

其中：

表示对应于频率ω₁的反演目标散射函数；

表示对应于频率ω₂的反演目标散射函数；

表示对应于频率ω_n的反演目标散射函数,n＝1,2；

φ(x,y)表示高斯相位因子；

Const表示常数；

ω表示频率；

phase代表求取相位运算。