[发明专利]基于矢量面元模型的微波成像方法

摘要

本发明提供了一种基于矢量面元模型的微波成像方法。在该微波成像方法中，假设目标外形是由很多矢量面元组成，将每个矢量面元用六个参量表达‑面元的中心位置以及面元外法线矢量，结合散射测量值，基于物理光学等理论建立非线性方程组，再通过某些非线性方程数值解法反演出面元参量进而得到目标外形。本发明可直接获得目标外形，实用性强，测试过程简便、成像思路简洁明了、成像过程简单可行、识别能力强，有良好的应用前景。

主权项

一种基于矢量面元模型的微波成像方法，其特征在于，包括：步骤A：将发射天线和接收天线放置于相对于被测金属目标位置在预设频点上的远场散射区域，将发射天线与信号源连接，将接收天线与矢量网络分析仪连接，固定发射天线的位置；步骤B：在未放置被测金属目标的情况下，在所选定的频率点上，信号源发射信号，接收天线在方位向进行扫描，由矢量网络分析仪获得未放置被测金属目标时若干个独立散射测量点的散射信号的幅度和相位；步骤C：在放置被测金属目标的情况下，在所选定的频率点上，信号源发射信号，接收天线在方位向进行扫描，由矢量网络分析仪获得放置被测金属目标时所述若干个独立散射测量点的散射信号的幅度和相位；步骤D：根据在所述若干个独立散射测量点上放置被测金属目标时散射信号的幅度和相位以及未放置被测金属目标时散射信号的幅度和相位计算背景对消后被测金属目标的真实散射信号的幅度和相位；步骤E：基于矢量面元模型，由被测金属目标的真实散射信号的幅度和相位，建立关于面元参量的非线性方程组；以及步骤F：由非线性方程组通过非线性方程数值解法反演出面元参量进而重建被测金属目标外形；所述步骤E包括：子步骤E1：对于由N个矢量面元组成的被测金属目标，建立每个面元的散射场；以及子步骤E2：对于每一个独立散射测量点，建立其总散射场的方程，从而建立被测金属目标的关于面元参量的非线性方程组；其中，对于每一矢量面元而言，其由以下六个参量所决定：面元中心的坐标x、y、z和面元中心法线相对X、Y、Z三坐标轴的转角θ、、γ。