技术领域
[0001] 本
发明涉及成像补偿领域，尤其涉及一种动态检测对象的成像补偿方法、装置、设备和介质。
背景技术
[0002] 毫米波人体成像技术是目前全球安防领域的先进技术，该设备能够在不直接
接触人体的情况下，有效检测出在衣物
覆盖下藏匿于人体各部位的物品，特别是能够检测出非金属物品，并可以从图像上获取隐匿物品的形状、大小和
位置等信息。
[0003] 当前的毫米波成像安检装置在单个合作目标的安检成像上已经运用的比较成熟，能够有效阻止个人携带危险物品进入重要场合。但对于非合作目标来说，由于其处于运动状态，非目标合作对象的运动会导致其身体上的散射点相对于天线位置随时间变化，同时由于全
电子稀疏阵面不同阵元在时间上依次收发
信号，最终导致全电子稀疏阵面不同阵元接收运动回
波数据的回波包络产生包络偏移和
相位偏移，从而导致最终所成的像比较模糊，降低成像的
分辨率。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种动态检测对象的成像补偿方法、装置、设备和介质，得到提高成像的分辨率。
[0005] 一方面，本发明提供了一种动态检测对象的成像补偿方法，所述方法包括：
[0006] 获取动态检测对象在运动过程中的动态回波数据，所述动态回波数据为稀疏阵列中的子阵列单元获得的回波数据；
[0007] 基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行包络校正，得到所述动态回波数据的包络校正数据；
[0008] 基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述包络校正数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据；
[0009] 根据所述回波校正数据，得到所述动态检测对象的图像信息。
[0010] 另一方面提供了一种动态检测对象的成像补偿装置，所述装置包括：所述装置包括：回波数据获取模
块、包络校正模块、相位校正模块和成像模块；
[0011] 所述回波数据获取模块用于获取动态检测对象在运动过程中的动态回波数据，所述动态回波数据为稀疏阵列中的子阵列单元获得的回波数据；
[0012] 所述包络校正模块用于基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行包络校正，得到所述动态回波数据的包络校正数据；
[0013] 所述相位校正模块用于基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述包络校正数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据；
[0014] 所述成像模块用于根据所述回波校正数据，得到所述动态检测对象的图像信息。
[0015] 另一方面提供了一种成像设备，所述成像设备包括处理器和
存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现上述所述的一种动态检测对象的成像补偿方法。
[0016] 另一方面提供了一种存储介质，所述存储介质包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如上述所述的一种动态检测对象的成像补偿方法
[0017] 本发明提供的一种动态检测对象的成像补偿方法、装置、设备和介质，所述方法包括通过稀疏阵列中的子阵列单元获取动态回波数据，基于对动态检测对象建立的运动电磁模型，通过最小熵或者最大互相关系数的方法进行包络对齐的计算，通过多特显点的方法进行相位对齐的计算，得到对齐后的动态回波数据，基于所述动态回波数据，生成所述检测对象的图像信息。所述方法通过建立运动电磁模型，可以对动态检测对象在运动过程中的包络偏移和
相位差进行校正实现
运动补偿，从而可以提高成像的分辨率。
附图说明
[0018] 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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019] 图1为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法的应用场景示意图；
[0020] 图2为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法的
流程图；
[0021] 图3为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法中得到动态回波数据的包络校正数据的流程图；
[0022] 图4为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法中获取回波包络的时延参数的流程图；
[0023] 图5为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法中获取所述回波包络的时延参数的另一种方法的流程图；
[0024] 图6为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法中得到动态回波数据的包络校正数据的另一种方法的流程图；
[0025] 图7为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法中进行相位校正的流程图；
[0026] 图8为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法中进行相位校正的另一种方法的流程图；
[0027] 图9为本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿装置的结构示意图；
[0028] 图10为本发明实施例提供的一种用于实现本发明实施例所提供的方法的设备的
硬件结构示意图。
具体实施方式
[0029] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等适用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0031] 请参见图1，其显示了本发明实施例提供的一种动态检测对象的成像补偿方法的应用场景示意图，所述应用场景包括检测对象110、检测设备120和处理器130，所述检测对象110为动态检测对象，所述检测设备120对所述检测对象110进行成像，由于所述检测对象为动态检测对象，可能会出现边缘模糊等不清楚的情况，基于处理器130中预设的动态检测对象的运动电磁模型，对所述检测对象的图像信息进行包络校正和相位校正，进行图像补偿，得到校正后的检测对象的图像信息。
[0032] 在本发明实施例中，所述检测设备120可以为安检中的成像设备，对运动中的检测对象进行检测，得到检测对象的图像信息。
[0033] 在本发明实施例中，所述处理器130可以为检测设备120中的处理器，或者对检测设备120已经得到的图像进行进一步的处理。
[0034] 请参见图2，其显示了一种动态检测对象的成像补偿方法，所述方法包括：
[0035] S210.获取动态检测对象在运动过程中的动态回波数据，所述动态回波数据为稀疏阵列中的子阵列单元获得的回波数据；
[0036] 具体地，所述稀疏阵列为通过子阵列单元替换了全部或者部分阵列单元的稀疏阵列，所述稀疏阵列可以对子阵列单元的波束进行调整，得到子阵列单元的波束对所述动态的待检测对象的波束最大覆盖范围，并基于所述波束最大覆盖范围，获取动态检测对象在运动过程中的动态回波数据。
[0037] S220.基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行包络对齐，得到所述动态回波数据的包络校正数据；
[0038] 进一步地，请参见图3，所述基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行包络对齐，得到所述动态回波数据的包络校正数据包括：
[0039] S310.获取所述动态回波数据中各个子阵列单元的回波包络；
[0040] S320.基于所述动态检测对象的运动电磁模型，获取所述回波包络的时延参数；
[0041] S330.将所述回波包络的时延参数作为包络补偿数据，对所述动态回波数据进行包络对齐，得到所述动态回波数据的包络校正数据。
[0042] 具体地，运动电磁模型可以包括运动模型和/或电磁散射模型。所述运动电磁模型可以通过可以获取非合作对象的运动数据集合，研究运动数据集合的运动规律和电磁散射规律，得到模型
训练数据，根据模型训练数据训练得到，所述运动电磁模型为动态检测对象的运动电磁模型。
[0043] 基于所述运动电磁模型，可以使用回波包络的时延参数作为包络补偿数据进行包络对齐。包络补偿数据用于对动态检测对象在运动过程中进行运动补偿，从而达到包络对齐，得到包络校正数据。所述作为包络补偿数据的时延参数可以包括回波包络的熵的最小值对应的时延数据或者回波包络的互相关系数中的峰值对应的时延数据。
[0044] 通过包络对齐，可以对回波数据进行粗校正，以作为后续进行相位对齐的
基础。
[0045] 进一步地，请参见图4，所述基于所述动态检测对象的运动电磁模型，获取所述回波包络的时延参数包括：
[0046] S410.计算相邻的子阵列单元中的回波包络的熵；
[0047] S420.根据所述运动电磁模型中的参考数据，获取所述回波包络的熵的最小值对应的时延数据；
[0048] S430.将所述熵的最小值对应的时延数据确定为时延参数。
[0049] 具体地，由于相邻收发阵元对接收回波的时间间隔短、目标与天线间的相对空间几何变化小，相邻阵元接收的运动回波数据的回波包络十分相似，因此可以计算相邻阵元间所接收的回波包络的熵，将最小熵对应的时延数据确定为包络补偿数据。先构建待对其距离的像和参考距离的像的归一化和包络，然后计算归一化和包络的熵函数，在全部计算得到的熵函数中找到最小熵的值，基于所述最小熵的值，获得对应的距离，将最小熵对应的距离与参考距离进行比对，得到对应的时延数据。并基于所述包络最小熵对应的时延数据进行包络校正。所述参考距离的像可以从运动电磁模型中获得。
[0050] 通过包络的熵的最小值进行包络对齐的方法在目标存在散射点时具有更好的性能，能够较好地对动态检测对象的包络进行对齐。
[0051] 进一步地，请参见图5，所述基于所述动态检测对象的运动电磁模型，获取所述回波包络的时延参数包括：
[0052] S510.根据预设的互相关
算法，计算相邻的子阵列单元中的回波包络的互相关系数；
[0053] S520.根据所述运动电磁模型中的参考数据，获取所述互相关系数的峰值对应的时延数据；
[0054] S530.将所述互相关系数的峰值对应的时延数据确定为时延参数。
[0055] 具体地，可以采用互相关算法计算相邻阵元间所接收的回波包络的互相关系数，将互相关系数中的峰值对应的时延数据确定为包络补偿数据。以前一次回波的包络为基准，对当前回波的包络在距离维度上进行滑动平移，得到不同的平移值时当前回波与参考包络的互相关系数，以互相关系数最大的位置作为当前回波对齐后的位置。
[0056] 通过计算每两个相邻阵元之间的互相关系数，并从计算得到的互相关系数中找出互相关系数的最大值，基于所述互相关系数的最大值对应的距离，将所述对应的距离与预设的参考距离进行比对，得到对应的时延数据。并基于所述互相关系数峰值对应的时延数据进行包络校正。所述参考距离的像可以从运动电磁模型中获得。
[0057] 根据互相关系数进行包络对齐的方法运算量小，计算速度快，适合实时成像的应用。
[0058] 进一步地，可以对回波包络进行插值处理，再进行熵的计算或者是互相关系数的计算，通过插值处理可以提高了包络对齐的
精度。
[0059] 可替换地，在进行包络对齐时，可以设置基准包络，该基准包络可以作为当前正在进行包络对齐的基准，可以是根据经验值所给出的固定的基准包络，也可以将已对齐的多个或全部包络作为当前阵元进行包络对齐的基准包络，通过设置多个已对齐包络作为基准包络避免了只采用相邻近的包络作为基准包络产生的包络漂移和突跳误差。
[0060] 可替换地，请参见图6，所述基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行包络对齐，得到所述动态回波数据的包络校正数据包括：
[0061] S610.获取所述动态回波数据中各个子阵列单元的回波包络；
[0062] S620.对所述回波包络进行逐级分块处理，得到多个块包络；
[0063] S630.基于所述动态检测对象的运动电磁模型，获取每个块包络对应的块包络偏移数据；
[0064] S640.根据预设的拟合函数，对所述块包络偏移数据进行拟合，得到所述回波包络的包络偏移数据；
[0065] S650.根据所述包络偏移数据，对所述动态回波数据进行包络对齐，得到所述动态回波数据的包络校正数据。
[0066] 具体地，所述进行包络校正的方法还可以是对回波包络进行逐级分块处理生成多个块包络，再获取各个块包络对应的块包络偏移，然后采用拟合函数对各个块包络偏移进行拟合，生成回波包络对应的包络偏移，进一步的，可以对该包络偏移进行包络对齐校正处理，实现运动回波数据的包络对齐。通过逐级分块计算包络偏移并进行最终的整合实现包络对齐，降低了由于目标非合作对象不同部位运动幅度的不一致而导致的不同部位回波包络的包络偏移和相位偏移存在的空
变形。
[0067] S230.基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述包络校正数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据；
[0068] 进一步地，请参见图7，所述基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述包络校正数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据包括：
[0069] S710.基于所述动态检测对象的运动电磁模型，获取目标特显点相对于不同的子阵列单元的源斜距差，所述目标特显点为回波信号中成像
质量高的散射点；
[0070] S720.根据所述源斜距差，确定所述目标特显点对应的源相位差；
[0071] S730.根据预设的数据估计算法，确定所述目标特显点相对于所述不同子阵列单元的估计相位差；
[0072] S740.根据所述源相位差和所述估计相位差，确定所述动态回波数据对应的相位差；
[0073] S750.根据所述相位差，对所述包络校正数据进行相位校正，得到所述动态回波数据的回波校正数据。
[0074] 具体地，以采用多特显点综合算法获取包络对齐后的运动回波数据的相位差，对所述相位差进行相位差校正处理，生成回波校正数据，回波校正数据为校正了相位差和包络的动态回波数据。
[0075] 对于某一散射点来说，如果其在回波录取过程中静止，则其相对于各收发阵元对的斜距可以进行高精度数学建模，若果散射点运动，则其相对于各收发阵元对的斜距相对于静止情况下发生的偏差进而引起相位偏差。可以获取目标特显点相对于不同阵元的源斜距差，根据源斜距差计算该目标特显点对应的源相位差，再基于预设数据估计算法估计目标特显点相对于不同阵元的估计相位差，最后根据源相位差和估计相位差确定运动回波数据对应的相位差。如果在某一分辨单元内只存在单个散射点，且该分辨单元对应的
信噪比较高，则可以认为该散射点为特显点，对于某一特显点，利用高精度数据模型可以计算其相对于不同收发阵元对的斜距差，并反演该斜距差对应的相位差，所述相位差即相位补偿数据。根据相位差，对所述包络对齐后的动态回波数据进行相位校正，得到所述动态回波数据的回波校正数据。
[0076] 可替换地，请参见图8，所述基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据包括：
[0077] S810.基于所述动态检测对象的运动电磁模型，通过预设的多特显点算法获取每个块包络对应的块相位差；
[0078] S820.根据预设的拟合函数，对所述块相位差进行拟合，得到所述回波包络的相位差；
[0079] S830.根据所述相位差，对所述动态回波数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据。
[0080] 具体地，可以获取每个包络块中的目标特显点相对于不同阵元的源斜距差，根据源斜距差计算该包络块中的目标特显点对应的源相位差，再基于预设数据估计算法估计目标特显点相对于不同阵元的估计相位差，最后根据源相位差和估计相位差确定该包络块对应的块相位差。根据上述方法几所各个包络块的块相位差，根据预设的拟合函数，对各个块相位差进行拟合，得到所述回波包络的相位差。根据所述相位差，对所述动态回波数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据。
[0081] S240.根据所述回波校正数据，得到所述动态检测对象的图像信息。
[0082] 本发明实施例提出了一种动态检测对象的成像补偿方法，所述方法包括通过稀疏阵列中的子阵列单元获取动态回波数据，基于对动态检测对象建立的运动电磁模型，通过最小熵或者最大互相关系数的方法进行包络对齐的计算，通过多特显点的方法进行相位对齐的计算，得到对齐后的动态回波数据，基于所述动态回波数据，生成所述检测对象的图像信息。所述方法通过建立运动电磁模型，可以对动态检测对象在运动过程中的包络偏移和相位差进行校正实现运动补偿，从而可以提高成像的分辨率。
[0083] 本发明实施例还提供了一种动态检测对象的成像补偿装置，请参见图9，所述装置包括：回波数据获取模块、包络校正模块、相位校正模块和成像模块；
[0084] 所述回波数据获取模块用于获取动态检测对象在运动过程中的动态回波数据，所述动态回波数据为稀疏阵列中的子阵列单元获得的回波数据；
[0085] 所述包络校正模块用于基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述动态回波数据进行包络校正，得到所述动态回波数据的包络校正数据；
[0086] 所述相位校正模块用于基于所述动态检测对象的运动电磁模型，对所述包络校正数据进行相位校正，得到所述动态回波的回波校正数据；
[0087] 所述成像模块用于根据所述回波校正数据，得到所述动态检测对象的图像信息。
[0088] 上述实施例中提供的装置可执行本发明任意实施例所提供方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的一种动态检测对象的成像补偿方法。
[0089] 本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令由处理器加载并执行本实施例上述的一种动态检测对象的成像补偿方法。
[0090] 本实施例还提供了一种设备，所述设备包括处理器和存储器，其中，所述存储器存储有
计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行本实施例上述的一种动态检测对象的成像补偿方法。
[0091] 所述设备可以为计算机终端、移动终端或
服务器，所述设备还可以参与构成本发明实施例所提供的装置或系统。如图10所示，计算机终端10(或移动终端10或服务器10)可以包括一个或多个(图中采用1002a、1002b，……，1002n来示出)处理器1002(处理器1002可以包括但不限于
微处理器MCU或
可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器1004、以及用于通信功能的传输装置1006。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出
接口(I/O接口)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图10所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图10中所示更多或者更少的组件，或者具有与图10所示不同的配置。
[0092] 应当注意到的是上述一个或多个处理器1002和/或其他
数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为
软件、硬件、
固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端10(或移动终端)中的其他元件中的任意一个内。如本
申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变
电阻终端路径的选择)。
[0093] 存储器1004可用于存储
应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中所述的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器1002通过运行存储在存储器1004内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的一种基于自注意
力网络的时序行为捕捉框生成方法。存储器1004可包括高速随机存储器，还可包括
非易失性存储器，如一个或者多个
磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器1004可进一步包括相对于处理器1002远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0094] 传输装置1006用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置1006包括一个
网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置1006可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
[0095] 显示器可以例如
触摸屏式的
液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端10(或计算机终端)的
用户界面进行交互。
[0096] 本
说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤和顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或中断产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。
[0097] 本实施例中所示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比示出的更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件的布置。应当理解到，本实施例中所揭露的方法、装置等，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分仅仅为一种逻辑功能的划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元模块的间接耦合或通信连接。
[0098] 基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动
硬盘、
只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、
随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0099] 本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本说明书所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0100] 以上所述，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。
