校准毫米波安检仪的信号的方法、成像方法以及存储介质与流程

本公开涉及安检。具体地，涉及校准毫米波安检仪的信号的方法、成像方法以及存储介质。

背景技术：

1、毫米波安检仪是一种基于毫米波反射原理，利用反射毫米波对人体进行扫描检测的系统，能够在不直接接触人体的情况下有效检测出藏匿于人体衣物下的违禁品和嫌疑物，如刀具、爆炸物等，并以图像的方式显示检测结果。毫米波安检仪适用于机场、车站、陆路关口、重要集会活动等场所的人体安全检查。

2、毫米波安检仪包括呈阵列形式的天线。随着温度等环境的变化，或者天线阵列内部元器件及线缆受力的变化，毫米波安检仪的天线阵列接收到的回波信号可能会出现漂移，导致毫米波信号传输长度发生改变，从而引起信号相位变化，造成重建出来的图像质量变差，看不清目标物体。

技术实现思路

1、本公开的目的在于提出一种校准毫米波安检仪的信号的方法、成像方法以及存储介质。该信号校准方法可以不需要借助校准件，直接利用毫米波安检仪当前扫描的回波信号进行相位自校准，提高成像图像质量。

2、根据本公开的一方面，一种校准毫米波安检仪的信号的方法，所述方法包括：获取所述毫米波安检仪对物体执行毫米波扫描后得到的回波数据的集合；根据所述毫米波安检仪发射的毫米波的通道和频率，计算多个相位补偿数据；利用所述多个相位补偿数据分别对所述回波数据进行校正，以获得与所校正的回波数据相对应的多个修正回波数据；计算与同一相位补偿数据相对应的修正回波数据的幅值之和，以获得数量与所述多个相位补偿数据的数量相对应的多个幅值和；选择所述多个幅值和之中的最小幅值和，并将与所述最小幅值和相对应的相位补偿数据确定为最终相位补偿数据；以及利用所述最终相位补偿数据对所述回波数据进行校准。

3、在一实施例中，所述方法还包括，根据以下等式计算所述多个相位补偿数据：其中，s(d’,f)为所述相位补偿数据；d’为根据毫米波的波长设定的毫米波传播路径长度补偿量；f为所述发射的毫米波的频率；c为光速；其中，通过设定多个所述毫米波传播路径长度补偿量来计算所述多个相位补偿数据。

4、在一实施例中，设定多个所述毫米波传播路径长度补偿量包括：设定与所述毫米波的波长相关的第一端点补偿量和第二端点补偿量；设定补偿步长，以根据所述补偿步长，计算在所述第一端点补偿量和所述第二端点补偿量之间的至少一个中间补偿量；以及将所述第一端点补偿量、所述第二端点补偿量和所述至少一个中间补偿量设定成所述多个所述毫米波传播路径长度补偿量。

5、在一实施例中，所述第一端点补偿量为d1’＝－λ/4，所述第二端点补偿量为d2’＝λ/4，以及所述补偿步长为△d’＝λ/20；其中，λ＝c/f0；其中，λ为所述毫米波的波长；c为光速；f0为所述发射的毫米波的中心频率。

6、在一实施例中，所述方法还包括根据以下等式计算所述修正回波数据：其中，sd(x,f)为所述修正回波数据；s0(x,f)为所述回波数据；s(d’,f)为所述相位补偿数据。

7、在一实施例中，所述方法还包括，通过对每个所述修正回波数据的频率维进行一维傅里叶逆变换而获得所述修正回波数据的幅值；通过将利用同一相位补偿数据计算的修正回波数据的幅值进行相加，以获得所述幅值和；以及针对每个相位补偿数据，分别执行幅值相加计算，以获得与每个相位补偿数据分别相对应的所述幅值和。

8、在一实施例中，所述毫米波安检仪包括毫米波收发天线阵列和驱动装置，所述毫米波收发天线阵列包括多个收发单元，所述多个收发单元被配置成发射毫米波并获取所述回波数据的集合。所述多个收发单元被布置成具有各自的通道位置，并且所述驱动装置被配置成驱动所述毫米波收发天线阵列以在多个竖直位置处对所述物体执行毫米波扫描，使得所述回波数据的集合包括表示所述通道位置的通道位置信息和表示所述竖直位置的竖直位置信息。

9、在一实施例中，所述方法还包括，基于所述通道位置信息，将所述回波数据的集合分组成多个基于通道的回波数据组，并针对所述多个基于通道的回波数据组分别计算所述最终相位补偿数据。

10、在一实施例中，所述基于通道的回波数据组包括一个通道位置信息的回波数据，或包括两个或更多个通道位置信息的回波数据。

11、在一实施例中，所述方法还包括，针对每个基于通道的回波数据组，基于任一所述竖直位置信息，从中抽取一组回波数据作为代表回波数据组，以基于所述代表回波数据组计算用于校准相应的基于通道的回波数据组的所述最终相位补偿数据。

12、在一实施例中，所述多个收发单元还被配置成以多个频率发射毫米波来执行对所述物体的扫描，使得所述回波数据的集合还包括表示所述发射的毫米波的频率的频率信息。

13、根据本公开的另一方面，一种使用毫米波安检仪的成像方法，所述方法包括：向物体发射毫米波，以对所述物体执行毫米波扫描；获取从所述物体反射的回波数据的集合；对所述回波数据的集合执行校准过程；以及对经校准的回波数据的集合进行重建，以获得所述物体的成像图像；其中，根据第一方面的方法执行所述校准过程。

14、根据本公开的再一方面，一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令被配置成当在计算机上运行时，使所述计算机执行根据第一方面的方法。

15、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种校准毫米波安检仪的信号的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括根据以下等式计算所述多个相位补偿数据：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，设定多个所述毫米波传播路径长度补偿量包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其中，

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括根据以下等式计算所述修正回波数据：

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述方法还包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于通道的回波数据组包括一个通道位置信息的回波数据，或包括两个或更多个通道位置信息的回波数据。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法还包括：

11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述多个收发单元还被配置成以多个频率发射毫米波来执行对所述物体的扫描，使得所述回波数据的集合还包括表示所述发射的毫米波的频率的频率信息。

12.一种使用毫米波安检仪的成像方法，所述方法包括：

13.一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令被配置成当在计算机上运行时，使所述计算机执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提供了一种校准毫米波安检仪的信号的方法、成像方法以及存储介质，该方法包括：获取毫米波安检仪对物体执行毫米波扫描后得到的回波数据的集合；根据毫米波安检仪发射的毫米波的通道和频率，计算多个相位补偿数据；利用多个相位补偿数据分别对回波数据进行校正，以获得与所校正的回波数据相对应的多个修正回波数据；计算与同一相位补偿数据相对应的修正回波数据的幅值之和，以获得数量与多个相位补偿数据的数量相对应的多个幅值和；选择多个幅值和之中的最小幅值和，并将与最小幅值和相对应的相位补偿数据确定为最终相位补偿数据；以及利用最终相位补偿数据对回波数据进行校准。

技术研发人员：赵自然,何小意,郑志敏,赵梦娇,李亚宁,张一海,赵晓倩,高春旭
受保护的技术使用者：北京神目科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24