一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法，利用圖像中現(xiàn)有的用于檢測直線的Radon變換進行墻體位置檢測，通過對各面墻后區(qū)域分別進行墻體穿透延時補償和成像處理，實現(xiàn)了各成像區(qū)域和各面墻體的聚焦成像。進一步的，在拼接子圖像之前，先對子圖像進行灰度線性變化處理增強子圖像中墻體與背景的對比度。本發(fā)明有效地矯正了墻體位置，提高了成像圖像質(zhì)量。
【專利說明】一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于穿墻雷達【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及穿墻雷達成像技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在反恐、偵查、救援和巷戰(zhàn)等應用領(lǐng)域，穿墻雷達是通過發(fā)射電磁波，接收墻體回波信號和建筑物內(nèi)目標的散射回波信號實現(xiàn)對建筑布局成像和建筑物內(nèi)隱蔽目標探測的特種裝備。建筑布局成像對掌握建筑物內(nèi)部態(tài)勢、精確打擊恐怖犯罪分子、保障人質(zhì)等生命財產(chǎn)安全具有重要意義。建筑物內(nèi)隱蔽目標檢測成像很大程度上依賴于高質(zhì)量的建筑布局圖像。比如:美國賓夕法尼亞州立大學的P.H.Chen和R.M.Narayanan在已知建筑布局的情況下，提出了一種不需要解超越方程的墻后目標位置矯正方法。
[0003]在實際運用中，建筑墻體會改變電磁波的傳播路徑和速度，引入墻體回波延遲誤差，造成建筑布局圖像出現(xiàn)散焦、墻體位置偏移。國內(nèi)大多數(shù)墻體為粘土磚，其相對介電常數(shù)約為12，對電磁波的傳播路徑和速度產(chǎn)生較大的影響。因此，需要研究墻體補償技術(shù)，實現(xiàn)各成像區(qū)域和各面墻體的聚焦成像，修正墻體位置偏移。從公開發(fā)表的文獻來看，在建筑布局成像領(lǐng)域，主要研究對兩面磚墻內(nèi)部布局，如:美國陸軍研究實驗室C.Le等人對兩樓建筑物成像研究時，該建筑外圍磚墻的相對介電常數(shù)為3.8，內(nèi)部房間為石膏板其相對介電常數(shù)為2。由于僅有兩面磚墻，不會引起電磁波的傳播路徑和速度的較大改變，未考慮對墻體位置偏移進行矯正。在國內(nèi)實際運用中，粘土磚引起的墻體位置偏移不容忽視。并且在多數(shù)情況下，國內(nèi)建筑為多面磚墻結(jié)構(gòu)，墻體位置偏移會隨墻體面數(shù)的增加而加劇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種適用于穿墻雷達的多面平行墻體位置矯正成像方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法，包括以下步驟:
[0006]步驟I)初始化當前矯正第K墻面，K = 1，對需要探測的圖像空間運用后向投影算法獲得未補償墻體傳播延時下的原始圖像IK = i(X，Y)；
[0007]步驟2)對圖像Ik (X，Y)進行拉東Radon變換，對Radon變換后得到的平面Rk (Xi，Θ)進行固定門限檢測，根據(jù)經(jīng)固定門限檢測后的平面RK(X'，θ)，當固定門限檢測后的平面RK(f，Θ)中已不存在墻體則直接進入步驟6)，否則根據(jù)門限檢測后的平面RK(x'，Θ)得到第K面墻體前表面的位置與第K-1面墻體后表面的位置，再把圖像IK(X，Y)分為兩個子圖像Iki (X，Y)、Ik2 (X，Y)，Iki (X, Y)為含第K面墻體前表面和第K-1面墻體后表面的圖像區(qū)域，當K = I時，Iki (X，Y)則為第一面墻體前表面的圖像區(qū)域，ΙΚ2 (X, Y)為第一面墻體后表面及之后的圖像區(qū)域；
[0008]步驟3)對子圖像Ik2 (X，Y)補償K面墻體引起的聚焦延時Λ τ κ:
【權(quán)利要求】
1.一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)初始化當前矯正第K墻面，K = 1，對需要探測的圖像空間運用后向投影算法獲得未補償墻體傳播延時下的原始圖像IK = i(X，Y)； 步驟2)對圖像Ik (X，Y)進行拉東Radon變換，對Radon變換后得到的平面Rk(x'，Θ )進行固定門限檢測，根據(jù)經(jīng)固定門限檢測后的平面RK(f，Θ)，當固定門限檢測后的平面Rk ，Θ)中已不存在墻體則直接進入步驟6)，否則根據(jù)門限檢測后的平面Rk (X'，Θ)得到第K面墻體前表面的位置與第K-1面墻體后表面的位置，再把圖像Ik(X，Y)分為兩個子圖像Iki (X，Y)、Ik2 (X，Y)，Iki (X，Y)為含第K面墻體前表面和第K-1面墻體后表面的圖像區(qū)域；當K = I時，Iki (X, Y)則為第一面墻體前表面的圖像區(qū)域，IK2 (X, Y)為第一面墻體后表面及之后的圖像區(qū)域； 步驟3)對子圖像Ik2 (X，Y)補償K面墻體引起的聚焦延時Λ τ κ:
2.如權(quán)利要求1所述一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法，其特征在于，在拼接子圖像之前，先對子圖像Iki (X，Y)進行灰度線性變化處理增強子圖像中墻體與背景的對比度。
3.如權(quán)利要求2所述一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法，其特征在于，子圖像Iki (X，Y)進行灰度線性變化處理如下:
4.如權(quán)利要求1所述一種適用于穿墻雷達多面墻體位置矯正成像方法，其特征在于，步驟2)固定門限檢測中的門限值設(shè)置為平面&0^，Θ)中最大值的0.7倍。
【文檔編號】G01S7/40GK103983956SQ201410232036
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】崔國龍, 姚雪, 劉劍剛, 張鵬, 孔令講, 賈勇, 楊曉波, 易偉, 楊建宇 申請人:電子科技大學