毫米波是一种波长位于微波和红外光谱之间的电磁辐射,兼有红外和微波的共同特征,从而形成其特有的性能。被动毫米波成像是毫米波技术领域90年代以来的一个研究热点,目前被动毫米波成像普遍采用单天线波束机械扫描工作方式,该法存在着分辨率不高以及灵敏度较低等不足。近年来,随着毫米波固体器件和信号处理技术的快速发展,被动毫米波高分辨率成像技术发展十分迅速,八十年代末出现的毫米波焦平面多波束阵列成像技术使成像精度、实时性大大提高,并逐渐开始应用于军事和民用领域。 本文首先总结了被动毫米波辐射成像的一般理论和原理,并对部分技术指标进行了分析;结合教研室的毫米波单波束扫描成像实验,对实验数据进行提取处理成像,验证扫描成像的可行性;其后由此引入毫米波焦平面阵列成像技术的分析,从数据率、多波束、空间分辨率和空间采样特性入手,并结合两种成像接收机和三种扫描方式的特性等多个方面综合分析;重点研究了被动毫米波图像处理的问题,根据毫米波图像空间分辨率低和图像模糊的特点,探讨了非线性外推的高分辨率的图像复原增强算法及其改进算法,和对基于多幅的超分辨率图像处理凸集投影算法(POCS)进行了重点的研究;最后研究和设计了线阵并扫的DSP实时图像处理平台。