Un método de imagen mejorado tridimensional en el cuerpo humano para radar de entrada múltiple y salida múltiple de banda ultraancha
Autores: Zhao, Dizhi; Jin, Tian; Dai, Yongpeng; Song, Yongping; Su, Xiangchenyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Un método de imagen mejorado tridimensional en el cuerpo humano para radar de entrada múltiple y salida múltiple de banda ultraancha
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Resolución
Tridimensional
Radar MIMO
Algoritmo de imagen
Lucy-Richardson
Variación Total
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Las imágenes tridimensionales (3D) de alta resolución pueden ser adquiridas por el radar de matriz Múltiple Entrada Múltiple Salida (MIMO) plano, lo que facilita futuros trabajos como la detección y seguimiento. Sin embargo, en cuanto a la portabilidad y para ahorrar costos del sistema de radar, la matriz de radar MIMO adopta un tipo disperso con un número limitado de antenas, por lo que el rendimiento de imagen de un sistema de radar MIMO es limitado. En este documento, se verifica el algoritmo de imagen de retroproyección 3D mediante los resultados experimentales de la matriz MIMO plana para el cuerpo humano y se propone un método mejorado de imagen de radar. El algoritmo Lucy-Richardson (LR) basado en la deconvolución que normalmente se utiliza para imágenes ópticas se aplica en imágenes de radar. Dado que el algoritmo LR puede amplificar el nivel de ruido en un sistema contaminado por ruido, se incorpora un método de regularización basado en la restricción de la Variación Total en el algoritmo LR para suprimir las características mal planteadas. El método propuesto muestra una mayor Relación Señal-Ruido de la imagen, una tasa de convergencia más rápida, una mayor similitud de estructura y un error relativo más pequeño en comparación con algunos métodos similares. Al mismo tiempo, también reduce la pérdida de información de la imagen después de la mejora de la imagen y mejora la calidad de la imagen de radar (obteniendo menos lóbulo de rejilla y extremidades humanas más claras). El método propuesto supera las desventajas mencionadas anteriormente y se verifica mediante experimentos de simulación y medición de datos reales.
Descripción
Las imágenes tridimensionales (3D) de alta resolución pueden ser adquiridas por el radar de matriz Múltiple Entrada Múltiple Salida (MIMO) plano, lo que facilita futuros trabajos como la detección y seguimiento. Sin embargo, en cuanto a la portabilidad y para ahorrar costos del sistema de radar, la matriz de radar MIMO adopta un tipo disperso con un número limitado de antenas, por lo que el rendimiento de imagen de un sistema de radar MIMO es limitado. En este documento, se verifica el algoritmo de imagen de retroproyección 3D mediante los resultados experimentales de la matriz MIMO plana para el cuerpo humano y se propone un método mejorado de imagen de radar. El algoritmo Lucy-Richardson (LR) basado en la deconvolución que normalmente se utiliza para imágenes ópticas se aplica en imágenes de radar. Dado que el algoritmo LR puede amplificar el nivel de ruido en un sistema contaminado por ruido, se incorpora un método de regularización basado en la restricción de la Variación Total en el algoritmo LR para suprimir las características mal planteadas. El método propuesto muestra una mayor Relación Señal-Ruido de la imagen, una tasa de convergencia más rápida, una mayor similitud de estructura y un error relativo más pequeño en comparación con algunos métodos similares. Al mismo tiempo, también reduce la pérdida de información de la imagen después de la mejora de la imagen y mejora la calidad de la imagen de radar (obteniendo menos lóbulo de rejilla y extremidades humanas más claras). El método propuesto supera las desventajas mencionadas anteriormente y se verifica mediante experimentos de simulación y medición de datos reales.