[发明专利]一种用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统和方法

权利要求书

1.一种用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，包括发送链路、接收链路；

所述发送链路用于产生太赫兹信号并发射；

所述接收链路用于接收太赫兹信号相对于两次测量时处于两位姿的目标物体的两反射信号，并基于两反射信号采用逆合成孔径雷达二维成像算法恢复得到错开的两幅二维图像后，基于两幅二维图像重建目标物体的高度以及空间位置。

2.根据权利要求1所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，所述接收链路包括太赫兹接收器、脉冲压缩模块以及双目ISAR信息处理模块；

所述太赫兹接收器用于接收太赫兹信号在空间中经目标物体反射的反射信号；

所述脉冲压缩模块用于对接收的反射信号进行压缩处理；

所述双目ISAR信息处理模块用于采用逆合成孔径雷达二维成像算法基于两反射信号恢复得到错开的两幅二维图像后，基于两幅二维图像重建目标物体的高度以及空间位置。

3.根据权利要求2所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，基于两幅二维图像重建目标物体的高度，包括：

图像的校正：对两幅二维图像分别进行消除距离徙动、补偿残余相位以及去斜；

方位向的配准：选取标志物，然后配准两幅校正后图像的方位向，使两幅图像的标志物的方位向序号相同；

目标点的标定：设置阈值，筛选出方位向配准后的两幅图像中的目标点；

距离向的信息获取：从第一幅图像中具有峰值的距离门开始，在第二幅图像中的相同位置向前和向后搜索以找到具有相同峰值分布的最佳匹配距离门，直到最后一个具有峰值的距离门，如果一对匹配的距离门的序号相同，则应跳过该距离门，随后记录两个图像中峰值对应目标点的二维坐标；

高度的计算：根据两图像中目标点的二维坐标以及坐标旋转的公式，可以计算出目标点的高度，目标物体包含多个目标点，依据目标点的高度确定目标物体的高度。

4.根据权利要求1所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，所述逆合成孔径雷达二维成像算法包括距离多普勒算法、距离徙动算法、线性调频变标算法。

5.根据权利要求2所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，所述太赫兹接收器采用下变频接收太赫兹信号的反射信号，包括次谐波混频器、光电导天线、肖特基势垒二极管或者量子阱光电探测器。

6.根据权利要求2所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，所述脉冲压缩模块采用硬件混频的脉冲压缩方式和/或软件匹配滤波的脉冲压缩方式。

7.根据权利要求1所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，所述发送链路采用基于电子学的太赫兹辐射源或基于光学的太赫兹辐射源产生太赫兹信号，其中，基于电子学的太赫兹辐射源包括基于真空电子技术的太赫兹辐射源、太赫兹量子级联激光器或太赫兹自由电子激光器；基于光学的太赫兹辐射源包括基于超快激光技术的太赫兹辐射源或基于光学拍频技术的太赫兹辐射源。

8.根据权利要求1所述的用于三维成像的太赫兹双目ISAR系统，其特征在于，所述系统还包括太赫兹棱镜，设于所述接收链路的输入端，用于对反射信号进行准直和聚焦后输入至接收链路。

9.一种三维成像方法，其特征在于，所述三维成像方法采用权利要求1-8任一项所述的基于太赫兹双目ISAR系统，所述方法包括以下步骤：

利用发射链路产生太赫兹信号并发射；

调整目标物体处于第一位姿并进行第一次测量，利用接收链路接收太赫兹信号相对于第一位姿的目标物体的反射信号；

调整目标物体处于第二位姿并进行第二次测量，利用接收链路接收太赫兹信号相对于第二位姿的目标物体的反射信号；

利用接收链路基于两次测量时的反射信号采用逆合成孔径雷达二维成像算法恢复得到错开的两幅二维图像后，基于两幅二维图像重建目标物体的高度以及空间位置。