一种三维目标成像方法及装置与流程

本发明涉及雷达三维成像技术领域，具体涉及一种三维目标成像方法及装置。

背景技术：

随着社会的发展，雷达高分辨率成像在确保国家战略安全和促进国民经济发展方面扮演着越来越重要的角色。

太赫兹孔径编码成像借鉴微波关联成像思想，通过阵列编码孔径对太赫兹波束的实时调制来取代微波关联成像中的雷达阵列，实现更复杂多样的空间波调制。相对于传统雷达，太赫兹波具有更高频率和更短波长，使得太赫兹雷达能够提供更大的绝对带宽，在相同孔径天线条件下结合孔径编码技术，更易产生多样性的照射模式和更快的模式切换速度，照射模式越多样则自由度越高，回波中携带的目标信息越丰富，利用回波进行目标高分辨成像的潜力也就越大。

然而，太赫兹孔径编码三维成像主要存在两方面问题。一方面，太赫兹孔径编码成像的计算难度取决于参考信号矩阵的规模大小。相较于二维成像，三维成像参考信号矩阵规模成倍扩张，对计算能力和计算精度提出较高要求。另一方面，真实成像环境噪声大，所以信噪比较低条件下，常规方法难以实现三维高分辨成像。

技术实现要素：

由于现有方法存在上述问题，本发明实施例提出一种三维目标成像方法及装置。

第一方面，本发明实施例提出一种三维目标成像方法，包括：

对三维回波信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域回波向量；

对参考信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域参考信号矩阵；

基于所述空间域回波向量提取二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量，并基于空间域参考信号矩阵构造与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵；

根据所述有脉冲响应的回波向量和所述与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，对二维成像平面各分区进行成像，并根据二维成像平面各分区的成像进行三维目标成像。

可选地，所述对三维回波信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域回波向量之前，所述三维目标成像方法还包括：

根据辐射场信号和三维目标，确定回波信号；

对所述回波信号和太赫兹孔径编码收发天线内部的本振信号进行混频处理，得到基带回波信号；

对所述基带回波信号进行采样处理，得到采样后的基带回波信号；

根据所述采样后的基带回波信号，构造三维回波信号矩阵。

可选地，所述对三维回波信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域回波向量，具体包括：

对三维回波信号矩阵的第三维进行傅里叶变换，得到一维距离像；

对三维回波信号矩阵的第二维和第一维分别进行傅里叶变换，得到方位向成像结果和俯仰向成像结果；

根据所述一维距离像、所述方位向成像结果和所述俯仰向成像结果，得到空间域回波向量。

可选地，所述基于空间域参考信号矩阵构造与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，具体包括：

根据提取的二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量在总回波向量中的行坐标位置，提取所述空间域参考信号矩阵的行向量，得到与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵。

可选地，所述对二维成像平面各分区进行成像，具体包括：

命名三维目标的其中一个二维平面分区为xa，其中xa∈{x1,x2,x3,x4}，

利用模型：

sr″xa＝s″xaβxa+w″xa

对二维成像平面各分区并行独立成像；其中，二维成像平面分区为xa，xa∈{x1,x2,x3,x4}，sr″xa、s″xa、βxa和w″xa分别为二维成像平面分区xa对应的回波向量、参考信号矩阵、目标散射系数向量和噪声向量；nxa为二维成像平面分区xa对应的回波向量长度，kxa为二维成像平面分区xa的剖分网格单元数目。

可选地，所述根据二维成像平面各分区的成像进行三维目标成像，具体包括：

根据二维成像平面各分区的成像，采用压缩感知算法进行三维目标成像。

第二方面，本发明实施例还提出一种三维目标成像装置，包括：向量得到模块、矩阵得到模块、提取和构造模块及成像和合成模块；

所述向量得到模块，用于对三维回波信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域回波向量；

所述矩阵得到模块，用于对参考信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域参考信号矩阵；

所述提取和构造模块，用于基于所述空间域回波向量提取二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量，并基于空间域参考信号矩阵构造与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵；

所述成像和合成模块，用于根据所述有脉冲响应的回波向量和所述与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，对二维成像平面各分区进行成像，并根据二维成像平面各分区的成像进行三维目标成像。

可选地，所述向量得到模块，具体用于：

对三维回波信号矩阵的第三维进行傅里叶变换，得到一维距离像；

对三维回波信号矩阵的第二维和第一维分别进行傅里叶变换，得到方位向成像结果和俯仰向成像结果；

根据所述一维距离像、所述方位向成像结果和所述俯仰向成像结果，得到空间域回波向量。

第三方面，本发明实施例还提出一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述方法。

第四方面，本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述方法。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过傅里叶变换方法得到空间域回波向量。进一步提取空间域回波向量中的有脉冲响应的空间域回波向量，剔除无脉冲响应的空间域回波向量，即剔除噪声，提高了信噪比。此外，二维成像平面区域的划分，使得二维成像平面各区域并行独立成像，减小了参考信号矩阵规模，提高了计算能力和计算精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的基于傅里叶变换的太赫兹孔径编码三维目标成像示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种三维目标成像方法的流程示意图；

图3为本发明一实施例提供的基于傅里叶变换的空间域回波向量提取和参考信号矩阵构造示意图；

图4(a)-(i)分别为本发明一实施例提供的不同信噪比下成像结果的对比示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种三维目标成像装置的结构示意图；

图6为本发明一实施例提供的电子设备的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

目前，孔径编码成像借鉴微波关联成像思想，通过阵列编码孔径对太赫兹波束进行实时编码调制，从而形成时-空二维随机分布的辐射场，最后利用探测回波和辐射场参考信号矩阵通过矩阵方程求解的方式实现高分辨、前视和凝视成像，弥补了合成孔径高分辨成像依赖目标运动的不足。但是孔径编码三维成像存在计算复杂度高和信噪比较低两个问题：(1)三维成像网格分辨单元规模庞大，联合重构计算负担重，常规算力难以求解；(2)实际成像信号微弱，噪声突出，低信噪比下三维目标重构精度较低。因此，本发明提出了一种三维成像方法，如图1所示为基于傅里叶变换的太赫兹孔径编码三维成像示意图，图中大写字母a-f分别计算控制系统、多发多收阵列孔径编码收发天线、收发阵元、发射信号、回波信号和三维成像区域，x轴为经过编码孔径水平方向中心平分线的轴线，y轴为经过编码孔径竖直方向中心平分线的轴线，坐标中心o在编码孔径中心位置，z轴为经过太赫兹发射天线和阵列孔径编码天线中心的轴线。为表述形象，这里将三维成像区域表示成1和2两个成像平面，每个成像平面划分成四个平面分区，实际应用中三维成像并不限于两个成像平面和四个平面分区。在太赫兹孔径编码成像体制下，本发明首先对太赫兹时域回波信号进行处理得到一维距离像，提取存在目标散射的距离域回波，本发明核心在于采用傅里叶变换方法将回波投影到对应距离单元的二维成像平面切片上，然后根据平面目标散射情况提取各分区对应的空间域回波，最后采用压缩感知等算法进行目标重构，最后合并各平面分区得到三维高分辨成像结果。本发明可对低信噪比条件下的三维目标实现高帧频、高分辨成像，可应用于安检与反恐、目标探测与识别等近距成像领域。

在本发明实施例中，不同于传统的孔径编码成像体制，ft-tcai的阵列孔径编码天线每个阵元都是收发一体，既发射信号，又接收回波。不同灰度的阵元表示在接收端对回波信号的随机幅度或相位调制。计算控制系统控制每个收发阵元依次独立照射三维目标，因此每个收发阵元可看作单站雷达天线。为实现高分辨成像，传统孔径编码成像体制试图在成像区域形成时空独立的随机辐射场，但辐射场的随机性会降低雷达作用距离。基于傅里叶变换的孔径编码成像体制仅在接收探测时随机调制回波，不会影响雷达作用距离。

在此需要说明的是，本发明实施例将基于傅里叶变换的太赫兹孔径编码成像统一缩写为ft-tcai；将基于距离域切片的太赫兹孔径编码三维成像统一缩写为rd-tcai；将基于时间域回波的太赫兹孔径编码三维成像统一缩写为td-tcai。

图2示出了本实施例提供的一种三维目标成像方法的流程示意图，包括：

s21，对三维回波信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域回波向量。

其中，所述三维回波信号矩阵是采样后的基带回波信号经过处理后得到的回波信号。

所述空间域回波向量为三维回波信号矩阵进行傅里叶变换后得到的空间域的回波信号。具体地，在对三维目标进行成像时，获得三维回波信号矩阵后，为了得到空间域回波向量，对该三维回波信号矩阵的第三个维度进行傅里叶变换，得到一维距离像，对该三维回波信号矩阵的第二和第一个维度分别进行傅里叶变换，得到方位向成像结果和俯仰向成像结果，即获得了空间投影结果。上述空间投影结果即为空间域回波向量。

s22，对参考信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域参考信号矩阵。

其中，根据参考信号可以确定出参考信号矩阵，参考信号矩阵的每个维度代表一个参考信号。然后将参考信号矩阵投影到空间域，即对参考信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域参考信号矩阵。

s23，基于所述空间域回波向量提取二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量，并基于空间域参考信号矩阵构造与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵。

其中，所述空间域回波向量是对三维回波信号矩阵进行傅里叶变化后得到的空间投影结果。二维成像平面如图1中的f所示。在本发明实施例中，提取二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量，剔除无脉冲响应的回波向量，即剔除了噪声，提高了信噪比。然后构造与有脉冲响应的回波向量对应的空间域参考信号矩阵，减小了参考信号矩阵规模，提高了计算能力和计算精度。

s24，根据所述有脉冲响应的回波向量和所述与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，对二维成像平面各分区进行成像，并根据二维成像平面各分区的成像进行三维目标成像。

在本发明实施例中，具体地，在已知空间域回波向量和空间域参考信号矩阵的情况下，二维成像平面各分区可以并行独立成像。如图1所示每个二维成像平面划分出四个分区。在此需要说明的是，二维成像平面划分出的分区包括但不限于四个分区。在二维成像平面各分区已经成像的基础上，可以利用诸如正交匹配追踪方法、稀疏贝叶斯学习方法等压缩感知算法进行三维目标成像。

本发明实施例通过傅里叶变换方法得到空间域回波向量。进一步提取空间域回波向量中的有脉冲响应的空间域回波向量，剔除无脉冲响应的空间域回波向量，即剔除噪声，提高了信噪比。此外，二维成像平面区域的划分，使得二维成像平面各区域并行独立成像，减小了参考信号矩阵规模，提高了计算能力和计算精度。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，上述s21之前，所述方法还包括：根据辐射场信号和三维目标，确定回波信号；对所述回波信号和太赫兹孔径编码收发天线内部的本振信号进行混频处理，得到基带回波信号；对所述基带回波信号进行采样处理，得到采样后的基带回波信号；根据所述采样后的基带回波信号，构造三维回波信号矩阵。其中，所述回波信号是辐射场信号到达三维目标后返回的信号。具体而言，太赫兹孔径编码收发天线中的收发阵元发射线性调频信号，如下式所示：

st(t)＝exp[j2πf·t]

f＝f0+0.5γt是信号频率，f0和γ分别是信号中心频率和调频率。

其中，所述本振信号的形式为线性调频信号，用于对回波信号进行混频处理，得到基带回波信号；然后，辐射场信号投射到三维目标后生成回波信号；具体而言，以(p,q)表示第p行第q列的收发阵元，其中p＝1,2,…,p,q＝1,2,…,q。收发阵元(p,q)到第k个网格单元的辐射场信号为：

srad(t,k,p,q)＝exp[j(2πf·(t-tp,q,k))]

辐射场信号和三维目标作用后，回到收发阵元(p,q)的回波信号形式为：

是收发阵元(p,q)在t时刻的相位调制项。由于编码阵元收发一体，所以总信号时延为2tp,q,k。

回波信号和本振信号混频处理，得到基带回波信号：

基带回波信号直接采样即可得到所有收发阵元的采样后的基带回波信号。

本发明实施例将回波信号与本振信号混频处理得到基带回波信号，再将基带回波信号进行采样得到采样后的基带回波信号，用于后续三维回波信号矩阵的构建。具体而言，采样tn时刻的基带回波信号，得到srbase(p,q,tn)：

由srbase(tn,p,q)构造三维回波信号矩阵

sr3d＝[srbase(p,q,tn)],p＝1,2,…,p,q＝1,2,…,q,n＝1,2,…,n

三维矩阵sr3d的前两个维度分别对应方位向、俯仰向的收发阵元，第三个维度对应时间采样。

本发明实施例通过将回波信号与本振信号进行混频处理，得到基带回波信号，降低了回波信号的频率，使得太赫兹孔径编码收发天线接收端可以接收回波信号。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述对三维回波信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域回波向量，具体包括：对三维回波信号矩阵的第三维进行傅里叶变换，得到一维距离像；对三维回波信号矩阵的第二维和第一维分别进行傅里叶变换，得到方位向成像结果和俯仰向成像结果；根据所述一维距离像、所述方位向成像结果和所述俯仰向成像结果，得到空间域回波向量。具体而言，三维回波信号矩阵sr3d的前两个维度分别对应方位向、俯仰向的收发阵元，第三个维度对应时间采样。对三维回波信号矩阵的每个维度进行傅里叶变换，即可获得空间投影结果。上述空间投影结果即为空间域回波向量。具体而言，由三维傅里叶变换实现三维成像的原理，三维区域的空间投影为：

β3d＝ftx(fty(ftz(sr3d)))

其中，ftx(·)，fty(·)和ftz(·)分别表示对三维矩阵的第一、二和三维做傅里叶变换。首先对sr3d的第三维做傅里叶变换可得一维距离像，即可将时间域回波投影到距离域。然后再对矩阵sr3d的第二维和第一维做傅里叶变换，可得到方位向成像结果和俯仰向成像结果，即获得了空间投影结果，可探测出含目标散射信息的主要区域。

由粗成像结果β3d，设是β3d中对应平面分区xa的粗成像结果，则空间域回波向量其形式为：

sr″xa＝[sr″xa(1),sr″xa(2),…,sr″xa(nxa)]^t

其中，nxa是平面分区xa，sr″xa(1),sr″xa(2),…,sr″xa(nxa)从β3d中直接提取。

本发明实施例通过对三维回波信号矩阵的三个维度分别进行傅里叶变换，得到空间投影结果，即为空间域回波向量。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，对参考信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域参考信号矩阵。具体而言，对应收发阵元(p,q)，第kxa个网格单元，在tn时刻的参考信号为：

第kxa个网格单元对应的三维参考信号矩阵形式为

s3d(kxa)＝[s(p,q,tn,kxa)],p＝1,2,…,p,q＝1,2,…,q,n＝1,2,…,n

将三维参考信号矩阵投影到空间域：

β3d(kxa)＝ftx(fty(ftz(s3d(kxa))))

由β3d(kxa)可以提取得到空间域参考信号矩阵s″xa第kxa列向量s″xa(kxa)。平面分区xa对应的空间域参考信号矩阵s″xa形式为：

s″xa(kxa)＝[s″xa(1,kxa),s″xa(2,kxa),...,s″xa(nxa,kxa)]^t

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述基于空间域参考信号矩阵构造与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，具体包括：根据提取的二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量在总回波向量中的行坐标位置，提取所述空间域参考信号矩阵的行向量，得到与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵。具体而言，如图3所示，已知sr″x和s″x分别表示经过傅里叶变换后的空间域回波向量和空间域参考信号矩阵。图1中每个二维成像平面包含四个分区，各分区编号为x1，x2，x3和x4。从sr″x中抽取对应各分区的四组空间域回波向量：sr″x1，sr″x2，sr″x3和sr″x4，如图3所示。由于目标散射作用，四组空间域回波向量会以脉冲响应形式聚集在一起。实际成像过程中不止四个平面分区，需根据实际散射情况和计算简便划分。此外，标记四组空间域回波向量sr″x1，sr″x2，sr″x3和sr″x4在总回波向量sr″x中的行坐标位置为rx1，rx2，rx3和rx4，根据上述rx1，rx2，rx3和rx4提取所述空间域参考信号矩阵的行向量，得到与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵。

本发明实施例通过构造二维成像平面各分区中与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，减小了参考信号矩阵规模，提高了计算能力和计算精度。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述对二维成像平面各分区进行成像，具体包括：

命名三维目标的其中一个二维平面分区为xa，其中xa∈{x1,x2,x3,x4}，

利用模型：

sr″xa＝s″xaβxa+w″xa

对二维成像平面各分区并行独立成像；其中，二维成像平面分区为xa，xa∈{x1,x2,x3,x4}，sr″xa、s″xa、βxa和w″xa分别为二维成像平面分区xa对应的回波向量，参考信号矩阵，目标散射系数向量和噪声向量。nxa为二维成像平面分区xa对应的回波向量长度，kxa为二维成像平面分区xa的剖分网格单元数目。

本发明实施例通过对二维成像平面各分区并行独立成像，提高了成像速度。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，所述根据二维成像平面各分区的成像进行三维目标成像，具体包括：

根据二维成像平面各分区的成像，利用诸如正交匹配追踪方法、稀疏贝叶斯学习方法等压缩感知算法，求解出βxa，即为三维目标成像结果。

本发明实施例在二维成像平面各分区已成像的基础上进行三维目标成像，提高了合成三维目标成像的速度。

进一步地，在上述方法实施例的基础上，举例说明本发明实施例中的太赫兹孔径编码三维成像的具体过程。具体过程如下：

采用如图1所示的多发多收太赫兹孔径编码成像体制编码孔径天线阵列规模为50×50，尺寸为0.5m×0.5m；二维成像平面划分为60×60个网格，每个二维成像平面包含四个平均划分的平面分区，平面分区网格单元数目是30×30，单个网格单元的尺寸为2.5mm×2.5mm；太赫兹信号带宽为20ghz，载频为340ghz，脉冲宽度为100ns；在距离1.5m和3m处的二维平面上分别放置成像目标。分别采用本技术发明的基于傅里叶变换的太赫兹孔径编码三维成像方法(ft-tcai)、基于时间域回波的太赫兹孔径编码三维成像方法(td-tcai)和基于距离域切片的太赫兹孔径编码三维成像方法(rd-tcai)，在不同信噪比下进行仿真成像对比，成像结果如图4所示，重构算法采用稀疏贝叶斯学习方法。图4(a-c)分别是td-tcai在30db，0db和-30db信噪比下的成像结果；图4(d-f)是rd-tcai在不同信噪比下的成像结果；图4(g-i)是ft-tcai在不同信噪比下的成像结果。当snr＝30db时，如图4(a)、(d)和(g)，所有三种tcai方法都能重构三维目标。当snr＝0db时，如图4(b)、(e)和(h)，虽然三种tcai方法都能精确重构目标，但是td-tcai的重构结果却有很多颗粒噪声。主要的成像对比在图4(c)、(f)和(i)，此时snr＝-30db，td-tcai重构失败，而ft-tcai仍然保持良好的成像表现，rd-tcai的成像结果存在伪散射信息。另外采样时间和网格单元数目相同时，td-tcai、rd-tcai和ft-tcai的参考信号矩阵尺寸分别是7200×7200，3600×3600和900×900,所以从td-tcai到rd-tcai，再到ft-tcai的计算复杂度逐步降低。

图5示出了本实施例提供的三维目标成像装置的结构示意图，所述装置包括：向量得到模块50、矩阵得到模块51、提取和构造模块52及成像和合成模块53；

所述向量得到模块50，用于对三维回波信号矩阵的每个维度进行傅里叶变换，得到空间域回波向量；

所述矩阵得到模块51，用于对参考信号矩阵进行傅里叶变换，得到空间域参考信号矩阵；

所述提取和构造模块52，用于基于所述空间域回波向量提取二维成像平面各分区的有脉冲响应的回波向量，并基于空间域参考信号矩阵构造与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵；

所述成像和合成模块53，用于根据所述有脉冲响应的回波向量和所述与有脉冲响应的回波向量对应的参考信号矩阵，对二维成像平面各分区进行成像，并根据二维成像平面各分区的成像进行三维目标成像。

可选地，所述向量得到模块，具体用于：

对三维回波信号矩阵的第三维进行傅里叶变换，得到一维距离像；

对三维回波信号矩阵的第二维和第一维分别进行傅里叶变换，得到方位向成像结果和俯仰向成像结果；

根据所述一维距离像、所述方位向成像结果和所述俯仰向成像结果，得到空间域回波向量。

本发明实施例所述的三维目标成像装置可以用于执行上述方法实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图6为本发明一实施例提供的电子设备的逻辑框图；所述电子设备，包括：处理器(processor)61、存储器(memory)62和总线63；

其中，所述处理器61和存储器62通过所述总线63完成相互间的通信；所述处理器61用于调用所述存储器62中的程序指令，以执行上述方法实施例所提供的方法。

本发明实施例还提出一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，所述计算机程序使所述计算机执行上述方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。