[发明专利]通道式近距离主动毫米波运动补偿及三维成像方法及系统

说明书

本发明公开一种通道式近距离主动毫米波运动补偿及三维成像方法及系统，包括：接收行进人员的回波信号数据，获取被检人员步行通过安检系统时身体各部位的运动参数，进行多站采样到单站采样的相位补偿；对相位补偿后的回波信号数据进行二次补偿处理，得到整体图像；分离整体图像，得到肢体微动数据，对所述肢体微动数据进行微动成像；将所述整体图像与微动成像进行图像重组，获得行进人员的三维图像。提高通道式近距离主动毫米波实时三维成像安检系统对行进人员的成像质量，根据被检人员运动信息对回波进行两部分补偿和成像操作，运动补偿过程简单且补偿效果好，可实现通道式近距离主动毫米波安检系统对行进中的被检人员进行高质量实时三维成像。

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是一种通道式近距离主动毫米波运动补偿及三维成像方法及系统。

背景技术

主动毫米波安检设备为非电离辐射，且发射功率小，对人体无害；同时它能够轻松地穿透衣物等遮蔽物，对藏匿物品进行成像和识别。相比于传统的人工搜查安检方式，主动毫米波安检设备具有高效、非接触的优点。目前国内外市场上的近距离主动毫米波安检设备均需被检人员特定位置和姿势的配合，在吞吐量和被检人员的安检体验方面均有待提高。“无接触、无感知、无停留”的快速通过安检场景无需被检人员特定位置和姿势配合，可提高大客流公共场所的人员安检通行效率，改善被检人员的安检体验，是人员安检领域的发展趋势。近年来，对于被检人员可步行通过的通道式近距离主动式毫米波实时三维成像安检技术越来越受到重视。基于该技术，麻省理工学院林肯实验室提出了通道式毫米波多输入多输出雷达安检系统，德国RohdeSchwarz公司提出了多站毫米波步行通过系统等。相对于固定站姿扫描安检系统，该类系统以高速电扫描和实时信号处理方式实现对行进中被检人员的三维成像并实时输出视频图像，无需被检人员特定姿势的配合，可大大提高系统的吞吐量。不过，目前的通道式主动毫米波成像技术的相关研究和实验中采用的是“停—走”模型，即雷达天线发射和接收每一帧信号期间，认为被检人员是静止的，信号采集完成后被检人员运动，这与被检人员连续步行通过安检系统的实际情况不符。实际上信号采集过程中被检人员运动会导致系统的图像质量下降。如何有效地对扫描过程中被检人员的运动进行补偿并成像从而得到高质量的图像成为通道式近距离主动式毫米波实时三维成像中的关键技术。对于该运动的补偿技术和成像方法在国内外暂无公开报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通道式近距离主动毫米波运动补偿及三维成像方法及系统，解决当前的通道式近距离主动毫米波实时三维成像安检系统中的被检人员步行运动导致成像质量下降的问题。

有鉴于此，本发明提供一种通道式近距离主动毫米波运动补偿及三维成像方法，其特征在于，包括：

接收行进人员的回波信号数据，获取被检人员步行通过安检系统时身体各部位的运动参数，进行多站采样到单站采样的相位补偿；

对相位补偿后的回波信号数据进行二次补偿处理，得到整体图像；

分离所述整体图像，得到肢体微动数据，对所述肢体微动数据进行微动成像；

将所述整体图像与微动成像进行图像重组，获得行进人员的三维图像。

进一步地，获取被检人员步行通过安检系统时身体各部位的运动参数，进行多站采样到单站采样的相位补偿，包括：

首先，进行二维傅里叶变换将回波信号数据从空间域变换到波数域，得到波数域的数据；

然后，利用距离传感器获取行进人员的距离和速度信息，计算得到行进人员的运动方向和速度，根据运动速度对波数域的数据进行运动相位补偿。

进一步地，对相位补偿后的回波信号数据进行二次补偿处理，包括：

首先，对相位补偿后的回波信号数据进行成像平面相位补偿；

然后，对成像平面相位补偿后的数据进行插值处理；