Fourier变换近程目标毫米波全息成像算法分析(3)

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毫米波成像体制主要有机械扫描,相控阵,焦平面凝视阵列,被动/主动合成孔径和全息术等。毫米波全息成像技术源于光学全息术，后被推广用于航天微波全息雷达成像。声全息是光全息的另外一个延伸，上世纪八十年代提出了近场声全息技术用于近程声成像在毫米波全息成像中走在世界前列的是美国，现已经推出用于安检的毫米波人体扫描仪，是由美国能源部下的西北太平洋国家实验室的McMakin和Sheen等人研制出的圆柱扫描全息三维成像系统，该系统侧向分辨率可达到5mm，距离向分辨率为15mm，成像时间为1.5s。

近些年随着毫米波技术的发展,特别是毫米波器件成本下降,同时性能和稳定性提高,使得毫米波技术可以应用到众多的民用领域里去。现在有越来越多的关于毫米波成像系统应用的报道，早在2003年9月8日美国《时代》周刊封面报道把美国L-3公司即将退出的Provision毫米波人体扫描仪评为与飞机、电视和电脑等齐名的“Next Big Thing”。在2007年5月荷兰的Amsterdan的Schipol机场第一个启用了这套仪器然后在11月美国Arizona州的Phoenix机场，2008年4月纽约的John F Kennedy机场、华盛顿的Baltimore-Washington机场和洛杉矶机场,8月我国奥运场馆等也都陆续启用相同的装置。毫米波扫描仪能看穿被扫描者的衣服，提供黑白的人体三维图像，精确表现出人体曲线，从中清楚辨别乘客随身携带的物品，大大提高了工作效率。论文网

毫米波辐射探测器具有全天时全天候的工作能力,可提供红外及可见光探测器不能提供的特殊信息,而且结构简单易于集成.毫米波低端接近厘米波,具有厘米波的特性;在高端接近红外,具有红外的高分辨率的优点.激光,红外,电视制导虽然精度较高,但在云,雾,战场烟尘,施放烟雾的恶劣环境中往往不能工作,而实战时战场环境大部分处于恶劣状态当中以上的制导方式受到很大的制约。毫米波精确制导系统只受大雨的影响除此之外能在恶劣环境中保持精确制导基本上是全天候、全天时的工作。同时这也是对毫米波成像造成影响最大的一个因素限制着毫米波成像的发展。

毫米波成像主要的应用方式还是在被动毫米波成像(PMMW),与主动成像相比,被动成像拥有以下三个优点:毫米波段与可见光波段,在通过检测物体辐射的能量时原理一致,所以毫米波在被动成像方式下所成的像与可见光图像接近,十分有利于物体的辨认;被动成像,不需要发射电磁波,所以不会被外界检测到电磁污染,适合于做隐匿工作;同时,考虑到现阶段毫米波成像主要应用于安全方面,在探测金属的时候,由于金属目标的发射率很低,所以金属目标的毫米波特征很稳定,外界环境变化不会对成像品质造成太大的影响。焦平面扫描成像机图像恢复。近程毫米波焦平面全功率辐射计机械扫描成像使用少量被动全功率辐射计接收通道,通过焦平面成像技术和机械扫描的方式,来获得整个场景的毫米波辐射能量分布。合成孔径成像及其信号处理.近程毫米波合成孔径成像可以同时获得物体自身辐射电磁波的幅值和相位信息,通过相关算法进行孔径合成,采用很少阵元就能实现实时被动成像。阵列全息成像及其成像算法.近程毫米波阵列全息成像是一种特别适合毫米波近距离成像的技术.同被动合成孔径成像技术一样,全息成像也是利用了电磁波的相干性,同时获得电磁波的幅值和相位信息,但是不同的是对阵列信号之间不作互相关处理,而是与参考信号相干,也就是把接收信号与本振混频来获得全息数据,然后经过反演得到目标的像。

1.2 课题研究现状

2 近程毫米波成像技术中的三种成像方式比较