CN118490203A - 一种便携式微波成像装置及微波成像方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种便携式微波成像装置及微波成像方法，便携式微波成像装置包括：射频收发模块，信息处理模块和交互模块，每两个模块之间相互通信连接；所述射频收发模块，用于向目标对象发射微波信号，并接收经过所述目标对象散射的散射信号；所述信息处理模块，用于获取所述散射信号，并对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像；所述交互模块，用于控制所述射频收发模块发射微波信号，还用于将所述目标图像显示于显示屏中。微波成像方法包括：响应于第一操作指令向目标对象发射微波信号；获取经过所述目标对象散射的散射信号；对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像。

Description

一种便携式微波成像装置及微波成像方法

技术领域

本公开涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种便携式微波成像装置及微波成像方法。

背景技术

在医疗成像技术的发展过程中，传统的成像技术如X射线、计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)虽然在临床诊断中发挥着不可或缺的作用，但它们各自面临着辐射暴露、成本高昂、设备庞大以及操作复杂性等问题。

X射线和CT成像技术的主要问题是辐射暴露。长期或频繁的辐射暴露会增加患癌风险，这使得医生和患者都对使用这些技术进行常规或预防性检查持谨慎态度。尤其是对于儿童和孕妇，辐射敏感性更高，使用这些技术进行检查需要非常慎重。

MRI虽然提供了无辐射的成像解决方案，但其高昂的设备成本和运营费用限制了其在低收入地区和发展中国家的普及。此外，MRI设备的体积庞大，对安装场所有特殊要求，如需配备专门的屏蔽室，这进一步限制了其应用范围。MRI成像过程的耗时性也是一个不容忽视的问题，长时间的检查过程对患者的耐心和舒适度是一个考验。

超声波成像技术虽然相对便宜且操作灵活，但其成像深度和分辨率受限，特别是在肥胖患者的成像中面临挑战。此外，超声波成像的效果很大程度上依赖于操作者的技能和经验，这在一定程度上限制了其在复杂病例诊断中的应用。

发明内容

本公开提供了一种便携式微波成像装置及微波成像方法，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

根据本公开的第一方面，提供了一种便携式微波成像装置，所述装置包括：射频收发模块，信息处理模块和交互模块，每两个模块之间相互通信连接；

所述射频收发模块，用于向目标对象发射微波信号，并接收经过所述目标对象散射的散射信号；

所述信息处理模块，用于获取所述散射信号，并对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像；

所述交互模块，用于控制所述射频收发模块发射微波信号，还用于将所述目标图像显示于显示屏中。

在一可实施方式中，所述射频收发模块包括：小型化天线阵列和微波信号接收机；

所述小型化天线阵列，用于响应于所述交互模块的第一操作指令，向所述目标对象发射微波信号；

所述微波信号接收机，用于接收经过所述目标对象散射的散射信号，并将所述散射信号传输至所述信息处理模块。

在一可实施方式中，所述信息处理模块具体用于采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到所述目标对象对应的目标图像。

在一可实施方式中，所述小型化天线阵列，还用于响应于所述交互模块的第二操作指令，调整发射所述微波信号的频率范围。

在一可实施方式中，所述微波信号接收机，还用于响应于所述交互模块的第三操作指令，调整接收所述散射信号的频率范围。

根据本公开的第二方面，提供了一种微波成像方法，所述方法包括：

响应于第一操作指令向目标对象发射微波信号；

获取经过所述目标对象散射的散射信号；

对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像。

在一可实施方式中，所述对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像，包括：

采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到所述目标对象对应的目标图像。

在一可实施方式中，采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到所述目标对象对应的目标图像，包括：

构建电磁传播模型；

利用所述电磁传播模型对所述散射信号进行分析，计算介电常数分布；

根据所述介电常数分布，生成所述目标对象的目标图像。

在一可实施方式中，所述方法还包括：

响应于第二操作指令，调整发射所述微波信号的频率范围。

在一可实施方式中，所述方法还包括：

响应于第三操作指令，调整接收所述散射信号的频率范围。

根据本公开的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开所述的方法。

根据本公开的第四方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开所述的方法。

本公开的便携式微波成像装置及微波成像方法，具备以下优势：1、便携性和实用性：体积小、重量轻的设计使得本装置易于携带和使用，适合于各种现场条件下的快速成像需求；2、高安全性：采用微波技术，避免了传统成像技术中的辐射风险，对操作人员和被测对象均更为安全。3、实时高精度成像：先进的成像算法使得设备能够快速准确地完成对被测物体的3D成像和物质特性识别，显著提高了成像效率和质量。4、高性价比：在保证成像质量的同时，本发明的成本效益显著，为广泛应用提供了可能，包括但不限于医疗诊断、安全检查、科研教育等领域。通过上述技术创新，本申请不仅解决了现有成像设备面临的多项技术挑战，还提供了一种全新的解决方案，以其独特的优势满足了市场上对高效、安全、便携成像设备的迫切需求。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1示出了本公开实施例便携式微波成像装置示意图一；

图2示出了本公开实施例便携式微波成像装置示意图二；

图3示出了本公开实施例微波成像方法的实现流程示意图；

图4示出了本公开实施例获取目标图像的实现流程示意图；

图5示出了本公开实施例一种电子设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而非全部实施例。基于本公开中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

本公开提供了一种便携式微波成像装置，如图1所示，该装置包括：射频收发模块101，信息处理模块102和交互模块103，每两个模块之间相互通信连接；

射频收发模块101，用于向目标对象发射微波信号，并接收经过目标对象散射的散射信号。

在本示例中，射频收发模块101的发射部分负责发射特定频带的微波信号，微波信号具有特定的频率和功率可以穿透人体组织，能够与目标对象进行相互作用。当微波信号遇到目标对象时，会发生散射现象，这些散射信号包含了关于目标对象的内部结构和介电特性等重要信息。射频收发模块101的接收部分则负责接收散射信号，用于后续的信号处理。

信息处理模块102，用于获取散射信号，并对散射信号进行分析处理，生成目标图像。

在本示例中，信息处理模块102将散射信号作为输入进行分析处理，提取出散射信号中与目标对象位置和几何结构相关的信息，构建出目标对象的对应的目标图像。经过信息处理模块102的深入分析和处理，原始的散射微波信号被转化为清晰、准确的目标图像。

交互模块103，用于控制射频收发模块101发射微波信号，还用于将目标图像显示于显示屏中。

在本示例中，首先，交互模块103采用触摸显示屏，使得用户可以通过简单的触摸操作来完成各项任务。用户通过交互模块103设定系统的工作参数，如发射信号的频率、功率和探测模式等。交互模块103将这些参数指令传递给射频收发模块101，确保其按照用户的意图发射适当的微波信号。其次，交互模块103还负责将构建目标对象的目标图像显示于显示屏中。显示屏采用高分辨率设计，能够清晰展示目标对象的结构信息，使得用户可以直观地观察到目标对象的内部结构和特征。

本公开提供了一种便携式微波成像装置，具备以下优势：1、便携性和实用性：体积小、重量轻的设计使得本装置易于携带和使用，适合于各种现场条件下的快速成像需求；2、高安全性：采用微波技术，避免了传统成像技术中的辐射风险，对操作人员和被测对象均更为安全。3、实时高精度成像：先进的成像算法使得设备能够快速准确地完成对被测物体的3D成像和物质特性识别，显著提高了成像效率和质量。4、高性价比：在保证成像质量的同时，本发明的成本效益显著，为广泛应用提供了可能，包括但不限于医疗诊断、安全检查、科研教育等领域。通过上述技术创新，本申请不仅解决了现有成像设备面临的多项技术挑战，还提供了一种全新的解决方案，以其独特的优势满足了市场上对高效、安全、便携成像设备的迫切需求。

在一个示例中，如图1所示，射频收发模块101包括：小型化天线阵列1021和散射信号接收机1022；小型化天线阵列1021，用于响应于交互模块103的第一操作指令，向目标对象发射微波信号；散射信号接收机1022，用于接收经过目标对象散射的散射信号，并将散射信号传输至信息处理模块102。

在本示例中，小型化天线阵列1021通过采用小天线技术，对天线阵列的单元数量、布局以及整体结构都进行优化，使得整个阵列的体积大幅缩小，从而减少了微波成像装置的体积和重量，实现了微波成像装置的小型化和便携化。

并且，小型化天线阵列1021能够在较宽的频率范围内保持稳定的性能，实现不同频率之间的切换和传输数据。这使得微波成像装置能够在多种探测环境和目标对象特性下，都能获得高质量的散射信号，为后续的信号处理和图像重构提供可靠的输入数据。优选的，微波信号的范围为从5GHz到50GHz。

在用户通过交互模块103发出第一操作指令时，小型化天线阵列1021会迅速响应，并根据该指令中携带的微波信号的频率、功率和发射模式等信息向目标对象发射微波信号。

散射信号接收机1022通过将多个微波信号接收单元集成在一起，使得整个信号接收机结构紧凑，减少了部件数量和连接复杂度，不仅提高了设备的稳定性和可靠性，还使得整个微波成像装置的体积大幅缩小，便于携带和部署。

其次，散射信号接收机1022具备宽频带特性，其能够处理来自天线阵列的广泛频率范围的信号，无论是低频还是高频信号都能被有效接收和处理。这种宽频带特性确保了微波成像装置的灵活性和适应性，使得设备能够适用于不同的探测场景和目标对象，从而获取更全面、更准确地获取散射信号。优选的，散射信号接收机1022接收散射信号的频率与小型化天线阵列1021发出的微波信号的频率范围保持一致。

同时，散射信号接收机1022具有高动态范围的特性，能够同时捕获强信号和弱信号，且不会出现信号失真或丢失的情况。在微波成像过程中，由于不同目标对象的密度和结构差异，散射信号的强度也会有所不同。散射信号接收机1022的高动态范围特性能够确保无论是强信号还是弱信号，都能被有效接收和处理，从而保证了成像过程中的信号对比度和细节的准确重现。

另外，散射信号接收机1022还采用了多入多出的处理方案，即散射信号接收机1022具有多个输入和输出通道，能够同时接收和处理多个散射信号，不仅提高了信号处理的效率，还增强了信号的冗余性和可靠性，降低了信号丢失或干扰的风险。

散射信号接收机1022接收到经过目标对象散射的散射信号后，会将散射信号进行预处理和放大，然后将其传输至信息处理模块102。

此外，如图2所示，本公开中还通过将小型化天线阵列1021和散射信号接收机1022进行集成形成射频收发模块101，从而进一步地缩小微波成像装置的体积和重量，以便于在移动设备或空间受限的场景中应用，进一步实现了微波成像装置的小型化和便携化。

在一个示例中，信息处理模块102具体用于采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到目标对象对应的目标图像。

在本示例中，信息处理模块102采用定性快速成像算法对接收到的散射信号进行深入的分析和处理，从而得到目标对象对应的目标图像。定性快速成像算法利用电磁传播模型和信号处理技术，对从散射信号接收机1022接收到的散射信号进行分析处理，快速识别散射信号中与目标对象相关的结构特征信息，并利用这些信息是生成目标对象的3D图像，即目标图像。目标图像能够准确反映目标对象的几何形状、结构和物质特性等信息，用户能够更直观地了解目标对象的状况，为临床诊断和治疗提供有力支持。

在一个示例中，小型化天线阵列1021，还用于响应于交互模块103的第二操作指令，调整发射微波信号的频率范围。

在本示例中，交互模块103允许用户通过触摸界面生成指令来控制微波成像装置的各项工作参数。当用户需要调整微波信号的频率以适应不同的探测需求或目标对象特性时，通过交互模块103发出第二操作指令。小型化天线阵列1021接收到这一指令后，调整微波信号的频率。这种调整可以是连续的、分段的或者根据预设模式进行的，具体取决于用户的需求和微波成像装置的设计。不同频率的微波信号在穿透性、分辨率和信号强度等方面具有不同的特性。通过调整频率，用户可以选择最适合当前探测任务和目标对象特性的微波信号，以获得更清晰、更准确的图像。

举例说明，在探测的目标对象为骨骼时，某些频率的微波信号可能更能穿透软组织并突出骨骼结构，而其他频率可能更适合于检测骨骼内部的微小裂纹或病变。通过调整微波信号的频率，用户可以根据需要优化成像效果。

在一个示例中，散射信号接收机1022，还用于响应于交互模块103的第三操作指令，调整接收散射信号的频率范围。

在本示例中，用户可能需要根据不同的探测需求或目标对象特性调整散射信号接收机1022接收散射信号的频率范围。此时，用户可以通过交互模块发出第三操作指令，散射信号接收机1022接收到这一指令后，调整其接收散射信号的频率范围，实现扩大或缩小频率范围，以适应不同的探测场景和目标对象。不同的频率范围对应着不同的穿透深度、分辨率和信号强度，通过调整频率范围，用户可以优化成像效果，以获得更清晰、更准确的图像。

此外，散射信号接收机1022与小型化天线阵列1021紧密配合，共同实现频率调整的功能。小型化天线阵列1021负责发射特定频率的微波信号，而散射信号接收机1022则负责接收相应频率范围内的散射信号，两者的协同工作确保了微波成像装置能够在最佳状态下工作，提供高质量的成像结果。

本公开还提供了一种微波成像方法，如图3所示，方法包括：

步骤301：响应于第一操作指令向目标对象发射微波信号。

在本示例中，响应于第一操作指令，根据该指令中携带的微波信号的频率、功率和发射模式等信息向目标对象发射微波信号，微波信号具有特定的频率和功率可以穿透人体组织，能够与目标对象进行相互作用。

步骤302：获取经过目标对象散射的散射信号。

在本示例中，当微波信号遇到目标对象时，会发生散射现象，这些散射信号包含了关于目标对象的内部结构和介电特性等重要信息。在接收到经过目标对象散射的散射信号后，将散射信号进行预处理和放大处理。

步骤303：对散射信号进行分析处理，生成目标图像。

在本示例中，基于预处理和放大处理后的散射信号，从中获取与目标对象位置和几何结构相关的信息，构建出目标对象的对应的目标图像。

在一个示例中，对散射信号进行分析处理，生成目标图像，包括：采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到目标对象对应的目标图像。

在本示例中，定性快速成像算法利用电磁传播模型和信号处理技术，对接收到的散射信号进行分析处理，快速识别散射信号中与目标对象相关的结构特征信息，并利用这些信息是生成目标对象的3D图像，即目标图像。目标图像能够准确反映目标对象的几何形状、结构和物质特性等信息，用户能够更直观地了解目标对象的状况，为临床诊断和治疗提供有力支持。

在一个示例中，采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到目标对象对应的目标图像的实现过程，如图4所示，包括：

步骤401：构建电磁传播模型。

在本示例中，电磁传播模型是对电磁波(微波)在空间中传播时受到各种因素(如传播距离、传播介质、障碍物以及其他干扰源等)影响的数学表达式或描述，是对实际无线环境中信号强度随传播距离、频率等因素变化的规律进行建模的一种方式。本公开中，将基于电磁波传播的理论，并结合目标对象的特性(如目标对象的介电常数、导电率等)以及环境因素(如温度、湿度等)构建电磁传播模型。

步骤402：利用电磁传播模型对散射信号进行分析，计算介电常数分布。

在本示例中，在接收到目标对象散射的微波信号后，利用构建的电磁传播模型对散射信号进行深入分析。电磁传播模型根据散射信号的强度、相位、频率等特征参数，以及在传播过程中预测情况，计算目标对象的介电常数分布。介电常数是描述目标对象对电场响应的物理量，它的分布能够反映目标对象的内部结构、密度和物质特性等信息。

步骤403：根据介电常数分布，生成目标对象的目标图像。

在本示例中，根据介电常数分布，利用图像重构算法和图像处理技术能够重建出目标对象的几何形状、结构和细节等信息，并将其呈现为可视化的3D立体的目标图像。目标图像不仅具有高分辨率和清晰度，还能够准确反映目标对象的物质特性和空间分布，为医生或研究人员提供直观的诊断依据。

在一个示例中，方法还包括：响应于第二操作指令，调整发射微波信号的频率范围。

在本示例中，当需要调整微波信号的频率以适应不同的探测需求或目标对象特性时，响应于第二操作指令，整发射微波信号的频率范围。这种调整可以是连续的、分段的或者根据预设模式进行的，具体取决于用户的需求和微波成像装置的设计。不同频率的微波信号在穿透性、分辨率和信号强度等方面具有不同的特性。通过调整频率，用户可以选择最适合当前探测任务和目标对象特性的微波信号，以获得更清晰、更准确的图像。

在一个示例中，响应于交互模块的第三操作指令，调整接收散射信号的频率范围。

在本示例中，当根据不同的探测需求或目标对象特性调整散射信号接收机1022接收散射信号的频率范围时，响应于交互模块的第三操作指令，调整接收散射信号的频率范围，实现扩大或缩小频率范围，以适应不同的探测场景和目标对象。不同的频率范围对应着不同的穿透深度、分辨率和信号强度，通过调整频率范围，用户可以优化成像效果，以获得更清晰、更准确的图像。

根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。

图5示出了可以用来实施本公开的实施例的示例电子设备500的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。

如图5所示，电子设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(ROM)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(RAM)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、ROM 502以及RAM 503通过总线504彼此相连。输入/输出(I/O)接口505也连接至总线504。

设备500中的多个部件连接至I/O接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信接收机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理，例如微波成像方法。例如，在一些实施例中，微波成像方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到RAM 503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的微波成像方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行微波成像方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

此外，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”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种便携式微波成像装置，其特征在于，所述装置包括：射频收发模块，信息处理模块和交互模块，每两个模块之间相互通信连接；

所述射频收发模块，用于向目标对象发射微波信号，并接收经过所述目标对象散射的散射信号；

所述信息处理模块，用于获取所述散射信号，并对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像；

所述交互模块，用于控制所述射频收发模块发射微波信号，还用于将所述目标图像显示于显示屏中。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射频收发模块包括：小型化天线阵列和微波信号接收机；

所述小型化天线阵列，用于响应于所述交互模块的第一操作指令，向所述目标对象发射微波信号；

所述微波信号接收机，用于接收经过所述目标对象散射的散射信号，并将所述散射信号传输至所述信息处理模块。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信息处理模块具体用于采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到所述目标对象对应的目标图像。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述小型化天线阵列，还用于响应于所述交互模块的第二操作指令，调整发射所述微波信号的频率范围。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述微波信号接收机，还用于响应于所述交互模块的第三操作指令，调整接收所述散射信号的频率范围。

6.一种微波成像方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于第一操作指令向目标对象发射微波信号；

获取经过所述目标对象散射的散射信号；

对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对所述散射信号进行分析处理，生成目标图像，包括：

采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到所述目标对象对应的目标图像。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用定性快速成像算法对接收的散射信号进行分析处理，得到所述目标对象对应的目标图像，包括：

构建电磁传播模型；

利用所述电磁传播模型对所述散射信号进行分析，计算介电常数分布；

根据所述介电常数分布，生成所述目标对象的目标图像。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于第二操作指令，调整发射所述微波信号的频率范围。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于第三操作指令，调整接收所述散射信号的频率范围。