近年来，恐怖袭击事件频繁发生，公共场所的人体安检变得愈发重要。现有的人体安检方式主要是采用金属探测器实现，它的弊端是只能探测金属物体并且不可视化。因此，作为更加安全可靠的人体安检方法，毫米波（波长1mm-10mm）成像技术应运而生。随着半导体技术的飞速发展，毫米波器件水平有了显著的进步，毫米波全息成像系统在成像速度、成像稳定性、系统集成度等方面得到明显的改善。基于上述条件，本论文主要围绕毫米波全息成像算法及系统的关键技术进行了研究。重点研究了近距离毫米波全息成像算法和系统的改进方案，并在此基础上提出了可以实现远距离探测的新型毫米波全息成像系统和算法。仿真和实验结果表明系统成像质量已经达到国际先进水平。本论文主要的研究和创新工作如下:　　1、提出了一种基于可调中频衰减器的毫米波全息成像系统。为了实现大的雷达孔径和三维成像，毫米波全息成像系统一般工作在多个通道和频点。引入的可调中频衰减可以减小系统在不同条件下表现的差异，提高有效的电磁数据量。实验结果证明，相较于传统系统，本文提出的改进系统有效成像数据量可以提高30％以上。　　2、提出了一种新型的毫米波全息成像改进算法。在传统的成像算法推导过程中，往往忽略了信号幅度随传播过程的变化。本文通过引入幅度衰减因子，在不影响算法计算量的前提下，给出更加准确的物理模型。实验结果证明成像系统在方位向上分辨率小于1cm。　　3、提出了一种新型的基于毫米波全息成像结果的隐私部位自动识别保护算法。该算法融合了去噪、二值化、形态学处理等基本的图像处理技术，最终可以准确地定位出待测人员的面部和隐私部位所在位置。实验结果表明算法识别准确率可达97％以上。　　4、提出了一种无机械扫描的全电子阵面毫米波成像系统，设计的系统可以实现远距离实时成像。该系统采用稀疏阵列排布方式，在远小于奈奎斯特采样定理的前提下，用较少的稀疏频点等效所需的满采频点，首次实现了远距离的三维人体安检快速成像，仿真结果表明该系统对10m距离的目标成像方位向分辨率可达4cm。