近场毫米波成像校准方法研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong590
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被动毫米波成像系统中,利用的机理是目标场景自身所辐射的电磁波能量,由接收端接收并做进一步处理的过程,这一成像系统由于其自身的优势,可以广泛应用与机场的安检,环境的检测等等实际情况,但是出于目标场景本身向外所辐射的毫米波能较低,在电磁波传播的过程中,因为衍射受限和天线波束不均等导致接收端接收到的图片分辨率普遍较低,为此本文需要对此成像系统进行校正,从而得到可以利用的较为清晰的图片,本文主要的研究内容就是基于一个焦平面线阵扫描的被动毫米波成像系统理论体系,从以下几个主要内容为基础介绍此系统中近场成像的校准方法:被动毫米波成像系统相比于红外线成像、X射线成像、主动成像系统等成像体系,具有很多优势,比如说它虽然与红外线同样属于热辐射,但是由于波长的不同导致他们所具有的能量具有巨大的差别。各种不同种类的物质,在毫米波波段的发射率,具有比红外线更大的差异性。在此文章中总结了被动毫米波成像系统与传统成像方法相比较所具有一些优势。根据毫米波成像的过程,本文通过对比主动成像系统、半主动成像系统与被动成像系统系统结构之间的差异性,以及社会接受程度的不同,最终得出归纳得出被动成像系统在实际应用方面的优越性,并结合了毫米波成像所具有的基本原理,采取焦平面线阵扫描成像的成像方法。文章中本文建立了在成像的过程中的空间变化的数学模型,表征成像过程中的各类空变因素对成像效果所产生的影响。基于上述所描述的成像过程的数学模型,引入两种被动毫米波成像系统中,近场成像的校准方法,即内校准和外校准及点扩散函数的加权,这也正是本论文的核心内容。其中内校准则是利用输入温度与输出电压之间的线性关系,通过两点法对系统中70个辐射计阵列进行校准,最终使辐射计阵列在输入相同的温度情况下,能够输出相同的电压。而外校准则是结合了对图像的点扩散函数进行估计,采用wiener滤波算法,对所成图像进行进一步校准。有效地提高了无源毫米波成像图像的分辨率。综上所述,对于无源毫米波成像系统中的近场图像校准的研究,能够十分有效地提高所成图像的空间分辨率,同时对于具有广泛实际应用价值的高质量的被动毫米波成像系统的进一步设计与研究,具有十分重要的意义。
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