[发明专利]一种基于弧形MIMO线阵扫描的成像系统及成像方法

说明书

本公开的基于弧形MIMO线阵扫描的成像系统及成像方法，通过包括扫描架：包括直线导轨和伺服电机，所述直线导轨用于支撑所述弧形MIMO线阵，所述伺服电机控制所述弧形MIMO线阵沿着所述扫描架的直线导轨在高度方向进行位移扫描；弧形MIMO线阵，所述弧形MIMO线阵包括发射天线和接收天线，所述发射天线沿着所述弧形MIMO线阵的弧线方向满采样/欠采样等角度间隔分布；所述接收天线在相邻两个发射天线间沿着所述弧形MIMO线阵的弧线方向欠采样/满采样等角度间隔分布。能够在不伤害被检人员的同时，相比于直线阵列可以实现对被检人体目标区域更加均匀的覆盖，提高成像分辨率，降低制造成本，易于布置，应用环境适用性强，实现快速的人体安检。

技术领域

本发明属于安检技术领域，具体涉及一种基于弧形MIMO线阵扫 描的成像系统及成像方法。

背景技术

公共场所的安检与安全问题也引发了社会各界的广泛重视，对安 检系统的准确性、实时性、智能化等特性也提出了更高的要求。

人体安检一直都面临着一些技术难题：传统的安全检测设备，如 金属探测器、X光成像设备。金属探测器能够检测出人体携带的金属 违禁品，但不能检测如陶瓷刀、粉末炸弹等非金属违禁物品，且对违 禁物品不仅无法分辨其种类，也无法实现精确定位；虽然X光成像设 备可以对携带隐匿物品的人体进行高分辨率成像，但由于X光具有电 离性，并不适用于人体安检成像。

利用毫米波进行安检成像是近几年出现的新型安检技术，具有如 安全性高、可靠性好、对于不同材料的电磁散射特性具有差异性等优 点，已成为目前人体安检技术的主流发展方向。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种基于弧形MIMO线阵扫描的成像系 统及成像方法，能够在不伤害被检人体的同时，对被检人体目标区域 更加均匀的覆盖，提高安检分辨率，降低制造成本，易于布置，应用 环境适用性强，实现快速的人体安检。

根据本发明的一方面，提出了一种基于弧形MIMO线阵扫描的成像系统，所 述系统包括：

扫描架，包括直线导轨和伺服电机，所述直线导轨用于支撑所述弧形MIMO 线阵，所述伺服电机控制所述弧形MIMO线阵沿着所述扫描架的直线导轨在高度 方向进行位移扫描；

弧形MIMO线阵，所述弧形MIMO线阵的阵元包括发射天线和接收天线，所 述发射天线沿着所述弧形MIMO线阵的弧线方向满采样/欠采样等角度间隔分 布；所述接收天线在相邻两个发射天线间沿着所述弧形MIMO线阵的弧线方向欠 采样/满采样等角度间隔分布。

在一种可能的实现方式中，所述弧形MIMO线阵的两端分别设置在所述扫描 架的直线导轨上，且所述弧形MIMO线阵在所述伺服电机的控制下沿着所述扫描 架的直线导轨上、下移动。

在一种可能的实现方式中，所述发射天线依次分时发射射频信号；

针对每个发射天线发射射频信号时，所有的接收天线同时接收由被目标反 射的回波信号。

在一种可能的实现方式中，所述回波信号是一个四维向量s(k,θ_T,θ_R,z)，其 中，k为收发波数维度，θ_T为发射天线位置，θ_R为接收天线位置，z为扫描时 弧形MIMO线阵的高度。

根据本公开的另一方面，提出了一种基于弧形MIMO线阵扫描的成像方法， 所述方法采用权利要求1-4所述的成像系统，所述方法包括：

将所述回波信号s(k,θ_T,θ_R,z)在θ_T方向、θ_R方向和z方向分别进行傅里叶变换 得到并对进行匹配滤波，其中，ξ_T、ξ_R和k_z分别是θ_T方向、θ_R方向和z方向的傅里叶变换结果；