微波成像技术及其算法综述

许 会，陈艳玲

（沈阳工业大学 先进在线检测技术省重点实验室，沈阳 110870）

近些年来，微波成像理论在科学、技术方面的重要作用已经受到越来越多的关注。微波成像技术以微波在各种复杂媒质中的传播和散射的研究为基础，从待测目标的散射场反演目标的几何形状、空间位置、电磁特性等参数。微波成像技术作为电磁逆散射技术的重要内容，可实现对目标的无损检测，能同时对目标进行几何成像和物理成像，且具有较高的分辨率，因而微波成像技术在地球物理探测、生物医学成像、环境监测等领域具有重要用途［1－2］。但是由于背景介质复杂、未知量大以及反演过程病态等问题，该项研究一直是电磁学领域的重要课题。笔者阅读了近5年来的80余篇国内外的文献，发现其中针对微波成像细节方面，如参数估计方法、测量方案、优化准则等研究［3］的文献占了总数的10%；算法研究［4－14］的文献将近占据了40%；微波成像的应用方面的文献则占据50%左右，尤其是在生物医学成像方面如对乳腺癌的检测等应用方面的文献有着很大的比重［15－16］。尽管应用于实践是理论研究的最终目的，但是逆算法作为微波成像的重要内容，起着关键的作用。文章针对微波成像算法问题进行讨论，对现存的微波成像算法做了简要的概述，并对几种具有代表性的成像算法的原理、特点及使用范围进行介绍。

微波成像技术的主要任务是求解微波照射被测媒质时的逆散射问题，通过测量被测媒质外部的散射场数据，重建被测媒质内部的复介电常数图像。……