姚 雪,孔令讲,易 川,刘剑刚

(电子科技大学电子工程系,四川成都611731)

0 引言

穿墙雷达目标成像为检测墙体后隐蔽目标提供了一种强有力的手段。被广泛应用于反恐侦察、抗灾救援等领域[1-10]。

目前,在已知墙体厚度和介电常数的条件下获取高质量的目标图像已有研究人员作了相关的研究[2-4]。但是,在实际应用中,墙体参数事先是没办法获取的。墙体的存在会改变电磁波的传播路径和速度,引入目标散射回波延迟误差,造成隐蔽目标成像散焦、位置偏移。如果不进行墙体补偿,得到的目标图像将会存在很大的误差。

为了在未知墙体参数的情况下,对墙体的影响进行补偿,矫正目标位置。有几种方法被提出[5-9]。在文献[5]中采用不同墙体参数对,对应不同的雷达和墙的距离,形成目标位移轨迹,然后取目标轨迹的交叉点作为目标位置。文献[9]中同样采用不同墙体参数对形成目标图像序列,但不需要改变雷达和墙的间距,通过在由图像序列形成的复合图像中寻找最大像素值点位置作为目标位置。但是,这些方法都需要假设很多的墙体参数对,计算量都比较大。

本文提出一种基于墙体前后表面位置的墙体补偿算法。首先,对回波数据采用后向投影成像算法,得到建筑场景原始图像。其次,利用Radon变换检测图像上的直线,并结合图像连通域检测[10]得到墙体的前后表面的位置。最后,通过计算墙体前后表面距离,得到约束条件;假定墙体厚度和介电常数,基于最短时间法搜索假设墙体上折射点,计算传播路径延迟,利用后向投影成像算法得到补偿后目标聚焦图像。……