微波成像可以根据成像区域周围的散射场分布信息,达到重建物体内部的复介电常数图像的目的,即其是一种电磁逆散射成像技术。本文主要研究如何获得平面波入射含介质柱成像区域时所产生的散射信息以及利用这些散射信息运用遗传算法实现逆散射电磁成像的方法。电磁散射是微波成像算法的基础,通过对电磁散射基础理论的论述,对当前几种被广泛应用的电磁场数值计算方法的比较和研究后,选择了在分析电磁场问题中具有突出优势的有限元数值计算方法来解决逆散射成像中的正向问题。依照有限元算法的基本思想,结合大型有限元软件ANSYS自带的APDL语言,开发程序仿真分析平面波入射含介质柱的成像区域,在不同条件下的散射现象,获取相关数据信息,为后文的成像算法提供正向分析的工具。同时,为了让更多的用户可以利用ANSYS的仿真结果,运用MATLAB的GUI工具,通过对ANSYS的调用,实现了具有友好人机交互界面的3D高频电磁场仿真软件的设计。微波成像,即电磁逆散射成像,实际上是一个极度非线性的病态问题,而通过对目前应用比较广泛、有代表性的几种成像算法的研究也表明对逆问题直接求解是不可能得到较优质的成像算法的。而遗传算法原理为:先假设散射体初始介电常数分布,再计算电磁散射正问题求得散射场数据,并与测量数据相比较判断是否结束迭代,以此找出最满足已知条件的散射体结构。这样,不仅避开了直接求解病态方程的难题,而且可方便地将各种先验信息加入比较条件中,有利于提高成像效果。因此,采用MATLAB开发程序,实现了一种正散射数值计算基于有限元法,逆散射迭代部分基于遗传算法的成像算法。运用此算法对自由空间中8×8单元成像区域内的单介质柱与双介质柱进行分组仿真实验,所得成像结果误差相对较小,验证了此算法的有效性与优越性。