由于微波具有较好的穿透性和较高的空间分辨率,微波辐射计成像技术已经应用在安检、导航、盲降、遥感等领域。微波辐射计是被动遥感仪器,对人体无害,这使其对人体辐射信息成像具有很大的优势。全极化微波辐射计可以通过测量目标的4个Stokes参数得到目标的全部极化信息,这对人体亮度温度分布的测量和分析是一种有效的补充,使全极化微波辐射计在医学、安全检查方面上的应用成为可能。本文利用一种扫描成像方法来获取目标成像的试验结果,并探讨人体微波辐射成像及其特点。论文首先对微波辐射测量理论和微波辐射计原理进行介绍。阐明了全极化微波辐射计扫描成像的理论基础,主要包括黑体辐射定律、天线温度、Stokes参数和微波辐射计的介绍。其次对全极化微波辐射计扫描成像系统做了全面的介绍。全极化微波辐射计扫描成像系统由扫描模块、全极化微波辐射计、上位机软件三部分组成。扫描模块由扫描平台和电机驱动器组成。扫描平台搭载微波辐射计,上位机软件控制电机驱动器驱动扫描平台做二维扫描成像运动。全极化微波辐射计是37GHz的直接相关型辐射计,采用数字相关器实现第三和第四个Stokes参数的测量。上位机软件由Visual Basic语言开发,包括运动控制、数据解析与接收、成像处理三大部分。运动控制部分通过RS-232转USB接口控制电机驱动器,实现扫描台精细而复杂的运动。数据解析与接收部分通过串口接收辐射计输出电压,按照规定好的数据包格式,解析数据,实时显示并保存。成像处理部分获取移动平台坐标位置,结合辐射计的输出电压,对水平极化通道和垂直极化通道实时成像。然后对于影响成像的关键因素进行分析。影响成像的因素除了辐射计的灵敏度之外,还包括空间分辨率、扫描距离、扫描速率、驻留时间、采样频率。这几个因素决定着成像质量而且相互影响。空间分辨率在天线远场条件下,由辐射计天线3dB波束角度和扫描距离决定。在近场条件下,目标贴近天线时,天线的波束宽度近似等于天线的口径。驻留时间是指天线经过一个天线波束所需要的时间,由空间分辨率和扫描速度、灵敏度决定。采样频率的选取至关重要,采样频率过小,图像信息不全。采样频率过大,会造成数据冗余。最后进行远场条件下的成像仿真,分析在不同条件下的仿真结果。重点是对37GHz的全极化辐射计进行在近场条件下的扫描人体成像试验,得到4个Stokes参数的人体亮温图像。分析不同极化通道以及不同人体之间的信息差异,验证方案的可行性。