METHODS AND SYSTEMS FOR NEAR-FIELD MICROWAVE IMAGING

A multistatic array topology and image reconstruction process for fast 3D near field microwave imaging are presented. Together, the techniques allow for hardware efficient realization of an electrically large aperture and video-rate image reconstruction. The array topology samples the scene on a regular grid of phase centers, using a tiling of multistatic arrays. Following a multistatic-to-monostatic correction, the sampled data can then be processed with the well-known and highly efficient monostatic Fast Fourier Transform (FFT) imaging algorithm. In this work, the approach is described and validated experimentally with the formation of high quality microwave images. The scheme is more than two orders of magnitude more computationally efficient than the backprojection method. In fact, it is so efficient that a cluster of four commercial off-the-shelf (COTS) graphical processing units (GPUs) can render a 3D image of a human-sized scene in 0.048-0.101 seconds. L'invention concerne une topologie de réseau multistatique et un procédé de reconstruction d'image pour une imagerie par micro-ondes en champ proche 3D rapide. Ensemble, ces techniques permettent la réalisation matérielle efficace d'une reconstruction d'image à grande ouverture et à débit vidéo élevé sur le plan électrique. La topologie de réseau échantillonne la scène sur une grille régulière de centres de phase, à l'aide d'un pavage de réseaux multistatiques. À la suite d'une correction multistatique à monostatique, les données échantillonnées peuvent alors être traitées à l'aide de l'algorithme d'imagerie à transformée de Fourier rapide (FFT) monostatique connu et très efficace. Dans cette invention, la méthode est décrite et validée expérimentalement avec la formation d'images hyperfréquences de haute qualité. Le système présente une efficacité de calcul supérieure de plus de deux ordres de grandeur au procédé de rétroprojection. En effet, il est tellement efficace qu'un ensemble de quatre unités de traitement graphique (GPU) disponibles sur le marché (COTS) peut assurer le rendu d'une image 3D d'une scène à taille humaine en 0,048 à 0,101 seconde.