毫米波三維全息成像圖像重構(gòu)算法研究.pdf

1、毫米波具有較好的穿透性能，毫米波成像已廣泛應(yīng)用于公共場(chǎng)所人體違禁物品毫米波成像檢測(cè)、飛機(jī)盲降、戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境偵測(cè)等領(lǐng)域。本文以光學(xué)全息術(shù)為基礎(chǔ)有針對(duì)性的介紹毫米波三維全息成像系統(tǒng)，圍繞毫米波頻率步進(jìn)脈沖雷達(dá)平面掃描成像圖像重構(gòu)算法展開(kāi)研究。
　　本文對(duì)頻率步進(jìn)信號(hào)(Frequency Stepped Pulse Signal，F(xiàn)SPS)模型分析基礎(chǔ)上，對(duì)基于波數(shù)域全息雷達(dá)成像模型進(jìn)行了分析推導(dǎo)。模型包括一維距離像(One dimensi

2、onal rangeprofile,1DRP)、二維冠狀面(Two dimensional coronal profile，2DCP)和橫斷面像(Twodimensional cross-section，2DCS)以及三維全息成像(three-dimensional holographic imaging，3DHI)。針對(duì)2DCS和3DHI算法中波數(shù)域到空域轉(zhuǎn)換過(guò)程中使用色散關(guān)系式所導(dǎo)致kx-kz域不均勻問(wèn)題，采用Stlot插值予以解決

3、。實(shí)驗(yàn)室利用平面掃描成像系統(tǒng)對(duì)仿真目標(biāo)（縮比金屬飛機(jī)模型）進(jìn)行成像實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重構(gòu)的效果驗(yàn)證了本文方法的有效性。
　　引入了基于NUFFT的全息成像算法，詳細(xì)推導(dǎo)了基于NUFFT算法的2DCS及3DHI算法流程，并對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化，對(duì)算法進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)，使用該算法與傳統(tǒng)波數(shù)域成像算法成像結(jié)果比較，無(wú)論在成像精度上還是圖像重構(gòu)時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)上，都有很大提升。
　　針對(duì)采用平面掃描成像過(guò)程中由于距離抖動(dòng)和散焦、外部復(fù)雜環(huán)境和硬件