一种近程微波全息成像实验系统及实验方法
【专利摘要】本发明公开一种近程微波全息成像实验系统及实验方法，其通过重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪搭建实验平台来对近程微波全息成像技术研究。扫描装置只使用2个喇叭天线完成重构目标的扫描，大大降低成本，减少实验误差。采用矢量网络分析仪实现信号互相关相位求解得到目标S参数数据，实时性强，效率高，大大降低设计成本和复杂度；图像处理装置采用卷积核网格化方法处理目标全息数据，有效消除了网格错位引起的混叠效应，提高了目标重构图像的清晰度和成像质量。本发明能够更好地发现和解决近程微波全息成像技术在实际应用中可能存在的问题，以促进近程微波全息成像技术在实际应用方面的发展。
【专利说明】一种近程微波全息成像实验系统及实验方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波全息成像领域，具体涉及一种近程微波全息成像实验系统及实验方法。
【背景技术】
[0002]微波成像技术能探测生物组织、陶瓷、塑料等不透明物体下的目标，已经广泛应用于生物医疗成像、隐匿武器检测、透墙成像、无损检测和人体安检等。在微波成像技术中，微波全息是一种快速的反演技术，它主要依靠测量目标散射波的幅度和相位来获得目标全息图，再经过反演得到目标微波图像，微波全息中的近程目标成像已被考虑应用于生物医疗成像、断层成像和人体安检等。
[0003]关于微波全息最早的研究可以追溯到1956年，当时英国科学家Rogers首次将光全息延伸到微波波段，于1965年利用微波全息技术获得第一张微波全息图。1970年，Farhat和Guard又将微波全息延伸到毫米波波段，经过几年研究研制出一种用于人体安检的毫米波全息成像系统。近年来，微波全息技术得到了较大发展，美国西北太平洋国家实验室的McMakin和Sheen等人提出了一种融合了合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)成像和微波全息的近程毫米波全息成像技术，并研制出一种三维全息主动毫米波成像系统，具有高效率全聚集三维成像能力，已在美国部分敏感机场投入部分使用。国内一些机构也围绕该技术的成像算法和成像系统做了研究，但还处于起步阶段，成像算法和样机还有待完善。
[0004]此外，近程毫米波全息成像技术本身也存在许多不足之处:首先，这种成像技术主要采用天线阵列扫描，成本高；其次，成像系统装置采用天线阵列位于目标一侧，只采集后向散射数据，成像分辨率受限制；再者，成像算法上假设目标的入射场和格林函数近似为球面波来演算最终推导出成像公式，对于近程成像而言，这种假设是不合理的，目标的入射场和格林函数应为数值函数。针对近程毫米波全息成像技术中存在的问题，加拿大麦克马斯特大学Amineh等人提出了一种新型近程微波全息成像算法及其改进方法，很好的解决了上述问题，其优势有:(I)对入射场和格林函数不做假设，解决了近程毫米波全息成像技术中对入射场和格林函数假设为球面波的不合理性；(2)抗噪声性能强；(3)采集前、后向散射数据，提高了成像质量，适用于断层成像；(4)在非均匀介质成像方面进一步发展将适用于医疗成像；(5)对于三维全息成像，不使用三维傅里叶反变换重构目标图像，而是使用纵深z轴方向的二维切片构成三维目标图像，这样只使用二维傅里叶反变换，消除了 z方向波数采样的误差。目前，该技术及其改进技术在理论和仿真实验方面都取得较好成果，仿真实验结果也从多方面证明了该技术优于现有的近程毫米波全息成像技术，无论是理论还是仿真实验工作都相当成熟了。然而，多数的近程毫米波全息成像技术的实验工作都是基于通用电磁仿真软件来实现，搭建实验平台来做研究的只占极少部分且有待改进，导致许多实际应用中可能存在的问题无法发现和解决，这对今后实际成像系统的研制极为不利。为此，急需提供一套完备的近程微波全息成像实验系统方案。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种近程微波全息成像实验系统及实验方法，其能够完善近程微波全息成像技术，以促进近程微波全息成像技术在实际应用方面的发展。
[0006]为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]—种近程微波全息成像实验系统，主要由重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪组成；
[0008]上述扫描装置包括2套相同的扫描单元，即发射扫描单元和接收扫描单元；每套扫描单元均由十字滑台、旋转台、喇叭天线和2个光栅位移传感器组成；其中旋转台安装在十字滑台上，并沿着十字滑台上做X和Y轴方向移动；2个光栅位移传感器分别安装在旋转台的X和Y轴的移动方向上，并测量旋转滑台的X和Y轴的位移量；喇叭天线固定在旋转台的顶板上；2套扫描单元的2个十字滑台的X轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的Y轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的XY轴平面平行，且相对处于2个不同的Z轴平面上；2套扫描单元的2个喇叭天线的Z方向位于同一直线上，且Z方向与十字滑台的Z轴方向平行，2套扫描单元的2个喇叭天线的开口相对，且开口角度相一致；
[0009]上述重构目标设置在2套扫描单元之间，且2套扫描单元的2个喇叭天线的开口均朝向该重构目标；
[0010]上述扫描控制装置包括单片机控制单元和上位机；单片机控制单元的控制信号输出端与2个十字滑台和2个旋转台的驱动电机相连；单片机控制单元的数据采集输入端连接4个光栅位移传感器的输出端；单片机控制单元的数据输出端连接上位机的数据输入端;
[0011]上述矢量网络分析仪的控制信号输入端与上位机的控制输出端相连接；矢量网络分析仪的2个控制信号输出端分别连接I个喇叭天线的输出端；矢量网络分析仪的数据输出端与上位机的数据输入端相连；
[0012]上述图像处理装置包括目标图像重构单元；待实验的近程微波全息成像算法内置在该目标图像重构单元内，上位机的数据输出端连接目标图像重构单元的数据输入端，目标图像重构单元的数据输出端连接上位机的显示输入端。
[0013]上述近程微波全息成像实验系统的图像处理装置还进一步包括卷积核网络化处理单元；该卷积核网络化处理单元的数据输入端连接上位机的数据输出端，卷积核网络化处理单元的数据输出端连接目标图像重构单元的数据输入端。
[0014]上述近程微波全息成像实验系统的扫描控制装置还进一步包括接口转换器；单片机控制单元的数据输出端经该接口转换器连接上位机的数据输入端。
[0015]上述近程微波全息成像实验系统的重构目标为金属目标。
[0016]基于上述近程微波全息成像实验系统的试验方法，包括如下步骤:
[0017](I)确保发射扫描单元的喇叭天线和接收扫描单元的喇叭天线的Z方向水平对齐，且开口角度一致；并放置重构目标于发射扫描单元和接收扫描单元之间；
[0018](2)通过上位机通过单片机对扫描装置进行初始化，即设置X轴和Y轴的起始位置、起始旋转角度、X轴和Y轴的扫描速度、扫描孔径和扫描方式；同时，上位机还对矢量网络分析仪进行初始化，即扫描起始频率、终止频率、频点数和平均点数；
[0019](3)扫描过程中，扫描装置按照步骤(2)设置的参数执行二维光栅扫描，并将每个扫描时间点上所获取的喇叭天线的X轴坐标、Y轴坐标和旋转角度信息返回至上位机；同时，矢量网络分析仪安装步骤(2)设定的参数，控制发射扫描单元的喇叭天线发出微波信号，该微波信号经重构目标后由接收扫描单元的喇叭天线接收，并返回至矢量网络分析仪，矢量网络分析仪据此计算出每个扫描时间点上的4个S参数的幅度和相位信息，并送至上位机；上位机将扫描装置和矢量网络分析仪返回的信息融合为实采S参数的全息数据，并保存到以扫描结束时间命名的实采文件中；
[0020](4)去掉重构目标，并重新执行步骤(2)和(3);此时，上位机将扫描装置和矢量网络分析仪返回的信息融合为耦合S参数的全息数据，并保存到以扫描结束时间命名的耦合文件中；同时，矢量网络分析仪还进一步测量重构目标所在平面的电场即入射场数据和并矢格林函数数据，并保存到上述以扫描结束时间命名的耦合文件中；
[0021](5)以扫描时间为基准，将步骤(3)所得实采文件中的实采S参数的全息数据减去步骤(4)所得的耦合文件中的耦合S参数的全息数据，得到标准S参数的全息数据；
[0022](6)将标准S参数的全息数据、入射场数据、并矢格林函数数据进入图像处理模块，图像处理模块的目标图像重构单元采用其内部存储的近程微波全息成像算法重构目标图像，并将重构出的目标图像送入上位机中进行显示，以此判断目标图像重构单元内所存的近程微波全息成像算法的优劣。
[0023]所述步骤(6)还进一步包括卷积核网络化处理过程，即图像处理模块的卷积核网络化处理单元先对标准S参数的全息数据进行卷积核网格化处理后，再送入目标图像重构单元进行目标图像重构。
[0024]所述图像处理模块的目标图像重构单元根据单频全息数据采用二维近程微波全息成像算法重构出二维目标图像或根据宽频全息数据采用三维近程微波全息成像算法重构出三维目标图像。
[0025]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0026]1、通过重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪搭建实验平台来对近程微波全息成像技术研究，相较于传统通过软件仿真来对近程微波全息成像技术进行研究而言，能够更好地发现和解决近程微波全息成像技术在实际应用中可能存在的问题，以促进近程微波全息成像技术在实际应用方面的发展；
[0027]2、只使用2个喇叭天线完成重构目标的扫描，而不是使用天线开关阵列实现扫描，从而大大降低成本，减少了实验误差；
[0028]3、采用光栅位移传感器测量扫描时喇叭天线的X、Y方向坐标，精度高，误差小；
[0029]4、采用矢量网络分析仪作微波信号发射和接收并实现信号互相关相位求解得到目标S参数数据，实时性强，效率高，大大降低设计成本和复杂度；
[0030]5、采用卷积核网格化方法处理目标全息数据，纠正了由扫描装置系统噪声和外界影响因素引起的网格错位，从而有效消除了网格错位引起的混叠效应，提高了目标重构图像的清晰度和成像质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明的近程微波全息成像实验系统框图。
[0032]图2为扫描装置的结构示意图。
[0033]图3a_d分别为扫描装置的4种扫描方式图。
[0034]图4为二维近程微波全息成像流程图。
[0035]图5为三维近程微波全息成像流程图。
【具体实施方式】
[0036]一种近程微波全息成像实验系统，如图1和图2所示，其主要由重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪组成。
[0037]上述扫描装置包括2套相同的扫描单元，即发射扫描单元和接收扫描单元。每套扫描单元均由十字滑台、旋转台、喇叭天线和2个光栅位移传感器组成。其中旋转台安装在十字滑台上，并沿着十字滑台上做X和Y轴方向移动。2个光栅位移传感器分别安装在旋转台的X和Y轴的移动方向上，并测量旋转滑台的X和Y轴的位移量。喇叭天线固定在旋转台的顶板上。2套扫描单元的2个十字滑台的X轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的Y轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的XY轴平面平行，且相对处于2个不同的Z轴平面上。2套扫描单元的2个喇叭天线的Z方向位于同一直线上，且Z方向与十字滑台的Z轴方向平行，2套扫描单元的2个喇叭天线的开口相对，且开口角度相一致。
[0038]上述重构目标为导体目标，在本发明优选实施例中，所述重构目标为金属目标。重构目标设置在2套扫描单元之间，且2套扫描单元的2个喇叭天线的开口均朝向该重构目标。
[0039]上述扫描控制装置包括单片机控制单元、接口转换器和上位机。
[0040]单片机控制单元的控制信号输出端与2个十字滑台和2个旋转台的驱动电机相连，以驱动喇叭天线运动。此外，单片机控制单元的电源端还与2个十字滑台和2个旋转台的电源端相连，为扫描装置提供电源。单片机控制单元的数据采集输入端连接4个光栅位移传感器的输出端。单片机控制单元的数据输出端经接口转换器连接上位机的数据输入端。单片机控制单元用于对光栅位移传感器输出正交信号的细分和方向判断并计算出天线位移，并与上位机实现串口通信共同控制扫描装置完成对重构目标的光栅扫描。
[0041]上位机设置了 3种工作模式，分别是扫描装置控制模式、矢量网络分析仪数据采集模式、以及扫描装置+矢量网络分析仪控制模式。其中扫描装置控制模式是仅用于控制扫描装置获取天线坐标信息。矢量网络分析仪数据采集模式是仅用于控制矢量网络分析仪获取目标S参数信息。扫描装置+矢量网络分析仪控制模式是对扫描装置和矢量网络分析仪同时控制，并同时获取扫描过程中天线坐标信息和目标S参数信息即全息数据。此外，上位机具有对扫描装置和矢量网络分析仪的初始化设置功能，扫描装置初始化包括设置扫描初始X/Y位置、喇叭天线旋转角度、X/Y扫描速度、扫描孔径和扫描方式，其中扫描方式有4
种如图3a_d所示。其中二维光栅扫描Y轴方向的扫描间隔~ = Δχ = |.3 =扫描速度值，其中D为喇叭天线的张口对角线长度。矢量网络分析仪初始化包括与矢量网络分析仪建立连接、扫描起始频率、终止频率、频点数和平均点数。初始化设置分别由上位机通过单片机控制单元发送串口指令驱动扫描装置和直接向矢量网络分析仪发送SCPI指令完成。扫描初始化设置完成后，单击上位机的扫描按钮，扫描装置将按照初始化设置完成二维光栅扫描，扫描过程中上位机每秒向单片机控制单元发送获取喇叭天线坐标信息串口指令和矢量网络分析仪发送获取S参数、频率信息SCPI指令，并把每次获取的数据以txt文本形式保存起来。
[0042]上述矢量网络分析仪的控制信号输入端与上位机的控制输出端相连接。矢量网络分析仪的2个控制信号输出端分别连接I个喇叭天线的输出端；即矢量网络分析仪的第一端口连接发射扫描单元的喇叭天线作为发射天线，第二端口连接接收扫描单元的喇叭天线作为接收天线，用于求解目标的S参数幅度和相位。矢量网络分析仪的数据输出端与上位机的数据输入端相连。
[0043]上述图像处理装置包括卷积核网络化处理单元和目标图像重构单元。待实验的近程微波全息成像算法内置在该目标图像重构单元内，上位机的数据输出端经卷积核网络化处理单元连接目标图像重构单元的数据输入端，目标图像重构单元的数据输出端连接上位机的显示输入端。图像处理模块用于处理获取的全息数据，并利用这些数据采用近程微波全息成像算法重构目标图像。
[0044]由于受扫描装置系统噪声和外界因素的影响扫描装置的顶板很难保持匀速移动，每秒获取的坐标信息就会出现重复或者错位，对应的S参数信息也发生重叠或错误，而此时对这些数据直接采用近程微波全息成像算法重构目标图像，将产生混叠效应，导致得到的目标图像变模糊；因此，完成扫描之后，获取的全息数据要进行网格化处理，使全息数据形成一个严格的矩形网格。本发明的网格化处理单元采用卷积核网格化方法，选用的卷积核函数为最优网格函数球谐函数。
[0045]基于上述近程微波全息成像实验系统的试验方法，包括如下步骤:
[0046](I)检查实验系统各装置是否正常连接，并确保发射扫描单元的喇叭天线和接收扫描单元的喇叭天线的Z方向水平对齐，且开口角度一致。连接正常之后，实验系统上电，放置重构目标于发射扫描单元和接收扫描单元之间。
[0047](2)通过上位机通过单片机对扫描装置进行初始化，即设置X轴和Y轴的起始位置、起始旋转角度、X轴和Y轴的扫描速度、扫描孔径和扫描方式。同时，上位机还对矢量网络分析仪进行初始化，即扫描起始频率、终止频率、频点数和平均点数。
[0048](3)扫描过程中，扫描装置按照步骤(2)设置的参数执行二维光栅扫描，二维光栅扫描Y方向的扫描间隔Ay = M = I _3 =扫? ?值，其中D为喇叭天线的张口对角线长度，
并将每个扫描时间点上所获取的喇叭天线的X轴坐标、Y轴坐标和旋转角度信息返回至上位机。同时，矢量网络分析仪安装步骤(2)设定的参数，控制发射扫描单元的喇叭天线发出微波信号，该微波信号经重构目标后由接收扫描单元的喇叭天线接收，并返回至矢量网络分析仪，矢量网络分析仪据此计算出每个扫描时间点上的4个S参数的幅度和相位信息，并送至上位机。上位机将扫描装置和矢量网络分析仪返回的信息融合为实采S参数的全息数据保存到以扫描结束时间命名的实采文件中。
[0049](4)由于在扫描的时候放置了重构目标时，上位机获取的S参数则包含了 2个喇叭天线本身耦合量，必须减去这部分耦合量得到校准S参数数据，校准S参数才是我们所要的数据。所以需要去掉重构目标即将重构目标移除至套扫描单元之外，并重新执行步骤(2)和(3)。此时，上位机将扫描装置和矢量网络分析仪返回的信息融合为耦合S参数的全息数据保存到以扫描结束时间命名的耦合文件中。与此同时，矢量网络分析仪还进一步测量重构目标所在平面的电场即重构目标的入射场数据和并矢格林函数数据，并保存到上述以扫描结束时间命名的耦合文件中；
[0050](5)以扫描时间为基准，将步骤(3)所得实采文件中的实采S参数的全息数据减去步骤(4)所得的耦合文件中的耦合S参数的全息数据，得到标准S参数的全息数据。
[0051](6)将标准S参数的全息数据、入射场数据和并矢格林函数数据进入图像处理模块。图像处理模块的卷积核网络化处理单元先对标准S参数的全息数据进行卷积核网格化处理后，再送入目标图像重构单元进行目标图像重构。图像处理模块的目标图像重构单元采用其内部存储的近程微波全息成像算法重构目标图像，并将重构出的目标图像送入上位机中进行显示，以此判断目标图像重构单元内所存的近程微波全息成像算法的优劣。
[0052]由于受扫描装置系统噪声和外界因素的影响扫描装置的顶板很难保持匀速移动，每秒获取的坐标信息就会出现重复或者错位，对应的S参数信息也发生重叠或错误，而此时对这些数据直接采用近程微波全息成像算法重构目标图像，将产生混叠效应，导致得到的目标图像变模糊；因此，完成扫描之后，获取的全息数据要进行网格化处理，使全息数据形成一个严格的矩形网格；本发明采用的网格化方法为卷积核网格化方法，选用的卷积核函数为最优网格函数球谐函数。上述卷积核网格化方法，实质是将获取的全息数据与卷积核函数进行二维卷积:，y山其中C(Xc-Xk，yc-yk)为二维卷积核函数，.4=1
Esca(xk, yk)为全息数据，(xk，yk)为全息数据对应坐标；上述最优网格函数球谐函数一维表达式为:C(x) =| 1-η2(X) |α φα0(π m/ 2,η(χ))。
[0053]图像处理模块将网格化处理之后的全息数据采用近程微波全息成像算法重构目标二维图像和三维图像；重构二维图像时，只需要获取单频点全息数据；重构三维图像，则需要获取宽带频点的全息数据。二维近程微波全息成像流程图如图4所示，包括目标平面入射场，代入散射函数，二维快速傅里叶变换(FFT)，网格化之后校准S参数，二维快速傅里叶变换，求解超定方程组最小二乘解，二维快速傅里叶反变换(IFFT)，显示二维图像，通过此流程即可以得出目标二维重构图像。三维近程微波全息成像流程图如图5所示，包括目标Nz个平面入射场和格林函数数据，代入反射函数，二维快速傅里叶变换，网格化之后Nf个频点校准S参数，二维快速傅里叶变换，二维快速傅里叶反变换，求解超定方程组最小二乘解，显示目标Nz个二维图像，通过此流程即可以得出目标三维重构图像。
【权利要求】
1.一种近程微波全息成像实验系统，其特征在于:主要由重构目标、扫描装置、扫描控制装置、图像处理装置和矢量网络分析仪组成； 上述扫描装置包括2套相同的扫描单元，即发射扫描单元和接收扫描单元；每套扫描单元均由十字滑台、旋转台、喇叭天线和2个光栅位移传感器组成；其中旋转台安装在十字滑台上，并沿着十字滑台上做X和Y轴方向移动；2个光栅位移传感器分别安装在旋转台的X和Y轴的移动方向上，并测量旋转滑台的X和Y轴的位移量；喇叭天线固定在旋转台的顶板上；2套扫描单元的2个十字滑台的X轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的Y轴方向相平行，2套扫描单元的2个十字滑台的XY轴平面平行，且相对处于2个不同的Z轴平面上；2套扫描单元的2个喇叭天线的Z方向位于同一直线上，且Z方向与十字滑台的Z轴方向平行，2套扫描单元的2个喇叭天线的开口相对，且开口角度相一致； 上述重构目标设置在2套扫描单元之间，且2套扫描单元的2个喇叭天线的开口均朝向该重构目标； 上述扫描控制装置包括单片机控制单元和上位机；单片机控制单元的控制信号输出端与2个十字滑台和2个旋转台的驱动电机相连；单片机控制单元的数据采集输入端连接4个光栅位移传感器的输出端；单片机控制单元的数据输出端连接上位机的数据输入端； 上述矢量网络分析仪的控制信号输入端与上位机的控制输出端相连接；矢量网络分析仪的2个控制信号输出端分别连接I个喇叭天线的输出端；矢量网络分析仪的数据输出端与上位机的数据输入端相连； 上述图像处理装置包括目标图像重构单元；待实验的近程微波全息成像算法内置在该目标图像重构单元内，上位机的数据输出端连接目标图像重构单元的数据输入端，目标图像重构单元的数据输出端连接上位机的显示输入端。
2.根据权利要求1所述的一种近程微波全息成像实验系统，其特征在于:所述图像处理装置还进一步包括卷积核网络化处理单元；该卷积核网络化处理单元的数据输入端连接上位机的数据输出端，卷积核网络化处理单元的数据输出端连接目标图像重构单元的数据输入端。
3.根据权利要求1所述的一种近程微波全息成像实验系统，其特征在于:所述扫描控制装置还进一步包括接口转换器；单片机控制单元的数据输出端经该接口转换器连接上位机的数据输入端。
4.根据权利要求1所述的一种近程微波全息成像实验系统，其特征在于:所述重构目标为金属目标。
5.基于权利要求1所述的一种近程微波全息成像实验系统的试验方法，其特征是包括如下步骤: (1)确保发射扫描单元的喇叭天线和接收扫描单元的喇叭天线的Z方向水平对齐，且开口角度一致；并放置重构目标于发射扫描单元和接收扫描单元之间； (2)通过上位机通过单片机对扫描装置进行初始化，即设置X轴和Y轴的起始位置、起始旋转角度、X轴和Y轴的扫描速度、扫描孔径和扫描方式；同时，上位机还对矢量网络分析仪进行初始化，即扫描起始频率、终止频率、频点数和平均点数； (3)扫描过程中，扫描装置按照步骤(2)设置的参数执行二维光栅扫描，并将每个扫描时间点上所获取的喇叭天线的X轴坐标、Y轴坐标和旋转角度信息返回至上位机；同时，矢量网络分析仪安装步骤(2)设定的参数，控制发射扫描单元的喇叭天线发出微波信号，该微波信号经重构目标后由接收扫描单元的喇叭天线接收，并返回至矢量网络分析仪，矢量网络分析仪据此计算出每个扫描时间点上的4个S参数的幅度和相位信息，并送至上位机；上位机将扫描装置和矢量网络分析仪返回的信息融合为实采S参数的全息数据保存到以扫描结束时间命名的实采文件中； (4)去掉重构目标，并重新执行步骤(2)和(3);此时，上位机将扫描装置和矢量网络分析仪返回的信息融合为耦合S参数的全息数据保存到以扫描结束时间命名的耦合文件中；同时，矢量网络分析仪还进一步测量重构目标所在平面的电场即入射场数据和并矢格林函数数据，并保存到上述以扫描结束时间命名的耦合文件中； (5)以扫描时间为基准，将步骤(3)所得实采文件中的实采S参数的全息数据减去步骤(4)所得的耦合文件中的耦合S参数的全息数据，得到标准S参数的全息数据； (6)将标准S参数的全息数据、入射场数据和并矢格林函数数据进入图像处理模块，图像处理模块的目标图像重构单元采用其内部存储的近程微波全息成像算法重构目标图像，并将重构出的目标图像送入上位机中进行显示，以此判断目标图像重构单元内所存的近程微波全息成像算法的优劣。
6.根据权利要求5所述的一种近程微波全息成像实验系统的试验方法，其特征在于:所述步骤(6)还进一步包括卷积核网络化处理过程，即图像处理模块的卷积核网络化处理单元先对标准S参数的全息数据进行卷积核网格化处理后，再送入目标图像重构单元进行目标图像重构。
7.根据权利要求5或6所述的一种近程微波全息成像实验系统的试验方法，其特征在于:所述图像处理模块的目标图像重构单元根据单频全息数据采用二维近程微波全息成像算法重构出二维目标图像或根据宽频全息数据采用三维近程微波全息成像算法重构出三维目标图像。
【文档编号】G01S13/89GK104133214SQ201410417703
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月22日 优先权日:2014年8月22日
【发明者】王俊义, 劳保强, 符杰林, 王锦清, 安涛, 郑霖, 仇洪冰 申请人:桂林电子科技大学