[发明专利]一种太赫兹孔径编码三维目标扫描成像方法

摘要

目前孔径编码成像体制下的二维成像技术不再适用于三维目标，针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提供一种太赫兹孔径编码三维目标扫描成像方法。本发明将三维目标所在的整个三维成像区域均匀剖分成尺寸相同的三维成像单元，分别针对每个三维成像单元，根据单个三维成像单元的位置，计算更新透镜相位调制因子，可以实现对三维成像单元的完整覆盖，实现对三维成像区域的完备扫描。本发明可对近距离三维目标实现前视高分辨成像，有效提高太赫兹孔径编码成像的成像范围和速度，提高了成像效率，降低对计算机内存配置要求，可应用于安检与反恐、目标探测与识别等近距成像领域。

主权项

1.一种太赫兹孔径编码三维目标扫描成像方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、确定太赫兹孔径编码成像系统参数并对三维成像区域进行剖分；第二步、将三维成像区域的右侧面作为二维成像平面进行太赫兹孔径编码二维目标分块扫描成像，对于三维成像区域上每一个三维成像单元分别初步求解三维成像区域上每一个三维成像单元y方向透镜相位调制因子以及x方向透镜相位调制因子，包括y方向的数字透镜焦距f_y,mn和y方向的相位中心位置以及x方向的数字透镜焦距f_x,mn和x方向的相位中心位置其中m以及n表示三维成像区域上第m行第n列个三维成像单元，m＝1,2…M，n＝1,2…N；第三步、判断三维成像区域中各三维成像单元对应的透镜相位调制因子是否需要修正；第四步、对第三步中判断出需要进行透镜相位调制因子修正的三维成像单元进行y方向透镜相位调制因子修正求解以及x方向透镜相位调制因子修正求解，确定各需要进行透镜相位调制因子修正的三维成像单元修正后的y方向的数字透镜焦距f′_y,mn和修正后的y方向的相位中心位置以及修正后的x方向的数字透镜焦距f′_x,mn和修正后的x方向的相位中心位置第五步、透镜相位调制因子综合修正；为使三维成像单元在x方向和y方向都被太赫兹波束完整覆盖，比较修正后的x方向的数字透镜焦距f′x,mn和修正后的y方向的数字透镜焦距f′y,mn，选择其中较大的作为数字透镜焦距：f′＝max(f′x,mn,f′y,mn)   (14)太赫兹孔径编码成像系统对三维成像区域进行分块扫描时，太赫兹孔径编码成像系统中阵列编码孔径的第p行，第q列个阵元加载(15)式的透镜相位调制因子Fpq,mn来控制太赫兹波束照射三维成像区域上第m行第n列个三维成像单元：其中：p＝1,2…P，q＝1,2…Q，k＝2πfc/c，fc为太赫兹波的中心频率，c为光速；阵列编码孔径在竖直方向上即y方向上均匀分布着P个阵元，阵列编码孔径在水平方向上即x方向上均匀分布着Q个阵元，整个阵列编码孔径包含P×Q个阵元；(xpq,ypq)为阵列编码孔径第p行，第q列个阵元中心点的坐标位置，p＝1,2…P。