一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法
【专利摘要】本发明提供一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法，利用图像中现有的用于检测直线的Radon变换进行墙体位置检测，通过对各面墙后区域分别进行墙体穿透延时补偿和成像处理，实现了各成像区域和各面墙体的聚焦成像。进一步的，在拼接子图像之前，先对子图像进行灰度线性变化处理增强子图像中墙体与背景的对比度。本发明有效地矫正了墙体位置，提高了成像图像质量。
【专利说明】一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法
【技术领域】
[0001]本发明属于穿墙雷达【技术领域】，涉及穿墙雷达成像技术。
【背景技术】
[0002]在反恐、侦查、救援和巷战等应用领域，穿墙雷达是通过发射电磁波，接收墙体回波信号和建筑物内目标的散射回波信号实现对建筑布局成像和建筑物内隐蔽目标探测的特种装备。建筑布局成像对掌握建筑物内部态势、精确打击恐怖犯罪分子、保障人质等生命财产安全具有重要意义。建筑物内隐蔽目标检测成像很大程度上依赖于高质量的建筑布局图像。比如:美国宾夕法尼亚州立大学的P.H.Chen和R.M.Narayanan在已知建筑布局的情况下，提出了一种不需要解超越方程的墙后目标位置矫正方法。
[0003]在实际运用中，建筑墙体会改变电磁波的传播路径和速度，引入墙体回波延迟误差，造成建筑布局图像出现散焦、墙体位置偏移。国内大多数墙体为粘土砖，其相对介电常数约为12，对电磁波的传播路径和速度产生较大的影响。因此，需要研究墙体补偿技术，实现各成像区域和各面墙体的聚焦成像，修正墙体位置偏移。从公开发表的文献来看，在建筑布局成像领域，主要研究对两面砖墙内部布局，如:美国陆军研究实验室C.Le等人对两楼建筑物成像研究时，该建筑外围砖墙的相对介电常数为3.8，内部房间为石膏板其相对介电常数为2。由于仅有两面砖墙，不会引起电磁波的传播路径和速度的较大改变，未考虑对墙体位置偏移进行矫正。在国内实际运用中，粘土砖引起的墙体位置偏移不容忽视。并且在多数情况下，国内建筑为多面砖墙结构，墙体位置偏移会随墙体面数的增加而加剧。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种适用于穿墙雷达的多面平行墙体位置矫正成像方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是，一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法，包括以下步骤:
[0006]步骤I)初始化当前矫正第K墙面，K = 1，对需要探测的图像空间运用后向投影算法获得未补偿墙体传播延时下的原始图像IK = i(X，Y)；
[0007]步骤2)对图像Ik (X，Y)进行拉东Radon变换，对Radon变换后得到的平面Rk (Xi，Θ)进行固定门限检测，根据经固定门限检测后的平面RK(X'，θ)，当固定门限检测后的平面RK(f，Θ)中已不存在墙体则直接进入步骤6)，否则根据门限检测后的平面RK(x'，Θ)得到第K面墙体前表面的位置与第K-1面墙体后表面的位置，再把图像IK(X，Y)分为两个子图像Iki (X，Y)、Ik2 (X，Y)，Iki (X, Y)为含第K面墙体前表面和第K-1面墙体后表面的图像区域，当K = I时，Iki (X，Y)则为第一面墙体前表面的图像区域，ΙΚ2 (X, Y)为第一面墙体后表面及之后的图像区域；
[0008]步骤3)对子图像Ik2 (X，Y)补偿K面墙体引起的聚焦延时Λ τ κ:
【权利要求】
1.一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)初始化当前矫正第K墙面，K = 1，对需要探测的图像空间运用后向投影算法获得未补偿墙体传播延时下的原始图像IK = i(X，Y)； 步骤2)对图像Ik (X，Y)进行拉东Radon变换，对Radon变换后得到的平面Rk(x'，Θ )进行固定门限检测，根据经固定门限检测后的平面RK(f，Θ)，当固定门限检测后的平面Rk ，Θ)中已不存在墙体则直接进入步骤6)，否则根据门限检测后的平面Rk (X'，Θ)得到第K面墙体前表面的位置与第K-1面墙体后表面的位置，再把图像Ik(X，Y)分为两个子图像Iki (X，Y)、Ik2 (X，Y)，Iki (X，Y)为含第K面墙体前表面和第K-1面墙体后表面的图像区域；当K = I时，Iki (X, Y)则为第一面墙体前表面的图像区域，IK2 (X, Y)为第一面墙体后表面及之后的图像区域； 步骤3)对子图像Ik2 (X，Y)补偿K面墙体引起的聚焦延时Λ τ κ:
2.如权利要求1所述一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法，其特征在于，在拼接子图像之前，先对子图像Iki (X，Y)进行灰度线性变化处理增强子图像中墙体与背景的对比度。
3.如权利要求2所述一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法，其特征在于，子图像Iki (X，Y)进行灰度线性变化处理如下:
4.如权利要求1所述一种适用于穿墙雷达多面墙体位置矫正成像方法，其特征在于，步骤2)固定门限检测中的门限值设置为平面&0^，Θ)中最大值的0.7倍。
【文档编号】G01S7/40GK103983956SQ201410232036
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】崔国龙, 姚雪, 刘剑刚, 张鹏, 孔令讲, 贾勇, 杨晓波, 易伟, 杨建宇 申请人:电子科技大学