本文针对国内的安检现状和毫米波成像技术的发展和应用,对毫米波成像技术原理进行了深入研究,对毫米波成像的算法进行了详细的理论推导,并在此基础上实现了对金属目标和非金属目标的毫米波成像以及实现了非金属介质物体的电磁参数的精确估算。同时搭建和对多种物体进行毫米波成像实验,并初步设计毫米波测试系统样机。论文主要研究工作如下:(1)基本的毫米波成像理论以及目标检测算法的研究研究了SAR成像基础理论和不同工作模式下的场景,并分析了SAR成像的距离向和方位向的分辨率,以及单频点和宽带毫米波的图像重建。介绍了卷积神经网络的基本原理以及目标检测SSD算法的实现过程。(2)MIMO阵列毫米波成像算法的实现与仿真介绍了MIMO阵列毫米波成像的理论基础,给出了详细的推导过程,并与圆柱扫描方式做出了对比。通过对不同频带宽度、不同角度参数以及不同成像系统参数的仿真实验,分析了相邻天线的最小间距以及最小角度夹角对成像效果的影响,也得出了MIMO成像系统中各方向分辨率与成像系统参数之间的关系。基于成像算法,实现了对金属和非金属目标物体的成像,并且对手枪、匕首进行目标识别检测实验,实验结果验证了目标检测算法应用于毫米波成像系统的可行性。(3)提出了基于毫米波成像的电磁参数提取方法推导了基于毫米波成像的目标物体电磁参数估算的方法原理,结合了无耗介质物体和有耗介质物体进行了仿真实验,通过实测现实生活常见的木块,估算其介电常数,验证了基于毫米波的电磁参数估算法的可行性以及正确性。(4)近场毫米波成像系统的搭建与实测介绍了毫米波成像系统的搭建方法,给出了在搭建以及实测过程中需要注意的测试问题与要点,同时,在此基础上给出了目标物体的实测情况,说明了成像系统搭建的可行性。设计了适用于MIMO成像系统的初步实测平台,给出了设计图与设计说明,并提供了推荐样件参数。