[发明专利]太赫兹ISAR成像方法及系统

说明书

一种太赫兹ISAR成像方法，包括向预设速度运动的成像目标发射线性调频信号，以及对太赫兹ISAR回波信号进行快时间域内的匹配滤波、慢时间域内的基带变换、消除快时间域零点偏移、基带变换、离散化并插值、二维傅里叶逆变换等处理，进而获得该成像目标的二维图像。该方法既满足了安检中对藏匿危险品的成像精度要求，又满足了快速安检成像的实时性要求。本发明同时还提供一种太赫兹ISAR成像系统。

技术领域

本发明属于成像技术领域，特别是涉及一种利用太赫兹ISAR的人体安检成像方法及系统。

背景技术

人体安检的目的主要是防止旅客藏匿枪支、军用或警用械具及其仿制品、爆炸物品、管制刀具、易燃易爆物品及其他危害安全的物品。现有的选用X光等作为辐射源的人体安检成像技术易对人体造成危害。太赫兹波作为光源，其光子能量小，安全可靠，且由于其波长短，分辨率高，非常适合用于对人体隐匿物的高分辨成像。

但传统的太赫兹成像存在着成像速度较慢、成像精度不高等不足。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种兼顾了处理时间和成像精确性的太赫兹ISAR成像方法及系统。

一种太赫兹ISAR成像方法，包括以下步骤：太赫兹ISAR向成像目标发射线性调频信号，并获取回波信号s_r(t,u)，所述成像目标以预设速度运动；设定一目标参考位置，并根据该目标参考位置获取参考信号s₀(t)；利用所述参考信号s₀(t)对所述回波信号s_r(t,u)进行快时间域内的匹配滤波，得到数据矩阵S_M(ω,u)；对所述数据矩阵S_M(ω,u)进行慢时间域内的基带变换，得到基带变换后的数据矩阵S_b(ω,u)以及相对应的信号频谱S_b(ω,k_u)；对所述基带变换后的数据矩阵S_b(ω,u)进行修正以消除快时间域零点偏移，得到修正后的数据矩阵S(w,k_u)；利用参考信号的相位函数对修正后的数据矩阵S(w,k_u)进行基带变换，得到第一目标函数F(k_x,k_y)；对所述第一目标函数F(k_x,k_y)进行离散化，得到F(k_xmn,k_ymn)，并在k_xmn域上插值，以使F(k_xmn,k_ymn)在k_xmn域上均匀分布；以及对插值后的第一目标函数进行逆变换，得到第二目标函数f(x_n,y_n)，生成成像目标的二维图像。

在其中一个实施例中，所述利用所述参考信号s₀(t)对所述回波信号s_r(t,u)进行匹配滤波的步骤包括：采用去频调的方式对所述回波信号进行匹配滤波。

在其中一个实施例中，所述对所述数据矩阵S_M(ω,u)进行慢时间域内的基带变换的步骤中，所述基带变换的过程为S_b(ω,u)＝S_M(ω,u)exp(-j2k_csinθ_cu)，其中，c为太赫兹波速，f_c为太赫兹波频率。

在其中一个实施例中，所述对所述数据矩阵S_M(ω,u)进行基带变换，得到基带变换后的数据矩阵S_b(ω,u)以及相对应的信号频谱S_b(ω,k_u)的步骤包括：对所述基带变换后的数据矩阵S_b(ω,u)进行慢时间域内的傅里叶变换获得所述信号频谱S_b(ω,k_u)。