基于线阵天线的主动毫米波三维扫描实时成像机理
图像与视频处理
2021-02-10 v1
摘要
主动毫米波（AMMW）成像因其在从无损检测到医学诊断的广泛应用中发挥重要作用而备受关注。当前的 AMMW 成像系统具有高空间分辨率并能实现三维（3D）成像。然而，基于合成孔径的传统 AMMW 成像系统要么需要耗时的采集，要么需要耗时的重建。基于实孔径的 AMMW 成像系统能够实现实时成像，但它们需要大孔径和复杂的二维（2D）扫描结构来获取 3D 图像。此外，大多数 AMMW 成像系统需要目标在筛查时保持静止并摆出特定姿态，限制了吞吐量。在此，通过利用波束控制技术和快速后处理算法，我们展示了基于线阵天线的 AMMW 3D 扫描实时成像机理，该机理通过简单的一维（1D）线性移动即可实现 3D 实时成像，同时具有令人满意的吞吐量（超过每小时 2000 人，是商用 AMMW 成像系统的 10 倍）和较低的系统成本。首先，通过双凸柱面透镜将线阵天线产生的原始球面波束线调制为扇形波束线。然后使用全息成像算法对成像物体的回波数据进行初步聚焦。最后，通过去卷积快速校正离焦模糊以获得高分辨率图像。由于我们的方法不需要目标保持静止、系统成本低，且能同时实现具有满意吞吐量的 3D 实时成像，本工作有望作为未来近程 AMMW 成像系统的基础，可应用于安全检查、医学诊断等多个领域。
引用
@article{arxiv.2102.04878,
title = {Active millimeter wave three-dimensional scan real-time imaging mechanism with a line antenna array},
author = {Yang Yu and Lingbo Qiao and Yingxin Wang and Ziran Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.04878},
year = {2021}
}