摘要: 被动毫米波(PassiveMillimeter-wave,PMMW)成像作为一种新的成像方法，被应用于军事目标探测、人体安检、山峰测绘等领域，具有广泛的应用场景和重要的研究价值。通过对实际观测场景进行被动毫米波成像模拟，不仅可以帮助认识检测目标的辐射特性，而且... 展开 被动毫米波(PassiveMillimeter-wave,PMMW)成像作为一种新的成像方法，被应用于军事目标探测、人体安检、山峰测绘等领域，具有广泛的应用场景和重要的研究价值。通过对实际观测场景进行被动毫米波成像模拟，不仅可以帮助认识检测目标的辐射特性，而且对新型成像系统设计具有指导意义。目前基于被动毫米波的人体安检成像研究主要集中于安检成像系统的系统优化和图像处理算法等方面，而在基于被动毫米波的人体安检模拟研究却鲜有人提及。因此，本文对人体安检场景开展被动毫米波成像模拟工作，主要内容包括： （1）基于安检场景中人体皮肤粗糙特性，提出了针对微粗糙面的被动毫米波成像仿真计算模型。阐述了多层亮温追踪及其反演模型，推导了深粗糙面和微粗糙面的散射系数的计算方法，分析了粗糙度、粗糙面相对复介电常数、极化方式对粗糙面散射系数的影响，对随机深粗糙面和随机微粗糙面进行亮温成像模拟，并研究了粗糙度、极化方式、相对复介电常数对亮温值的影响。 （2）针对隐匿危险品探测场景，建立了层次型介质的被动毫米波成像仿真计算模型，阐述了该模型的追踪及反演过程，推导了高斯型深粗糙面透射系数的计算方法，分析了粗糙度对透射系数的影响，对刀具、手枪、汽油等典型隐匿危险物进行了亮温成像模拟，并研究了织物粗糙度、射线间隔、隐匿物掩藏深度对亮温成像的影响。 （3）针对人体安检中复杂透射场景，提出了改进透射模型来处理多角度透射问题。传统透射模型在建立时仅考虑单一角度上的透射面，因此只适用于检测沙土掩埋物体等简单场景。改进模型通过在透射面建立局部坐标系来处理多角度透射问题，使其能够适用于存在多角度透射面的人体安检场景模型，提高了被动毫米波成像仿真的适用范围。 （4）针对典型微粗糙面场景和人体安检场景开展了成像仿真与实验验证。通过对比实测结果与仿真结果，对微粗糙面模型、人体安检模型及其成像方法的有效性进行了验证，并对仿真结果与实测结果的误差进行了分析。 收起