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  • 【期刊】 连续太赫兹波偏振成像检测

    刊名:中国激光 作者:刘影 ; 赵国忠 ; 申彦春 关键词:成像系统 ; 连续太赫兹波 ; 实时成像 ; 偏振成像 ; 目标检测 机构:首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室 ; 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室 年份:2016
    摘要:研究了一种基于偏振特征的连续太赫兹(THz)波成像检测技术。实验采用相干公司SIFIR-50连续THz波激光器作为光源,搭建THz实时偏振成像系统。根据目标透射光偏振特性的差异,利用日本NEC公司IRV-T0831C型非制冷测微辐射热THz相机,获取金属结构、货币水印和隐藏物体三类典型目标的THz波透射图像,计算目标的斯托克斯参量图像和偏振图像,分析了THz波偏振成像的检测特性。实验表明,THz偏振成像技术既发挥了THz波无损成像的优势,又能有效提高目标的识别效率,使不同目标物体的成像差异最大化。
  • 【期刊】 干涉法测量连续太赫兹波频谱

    刊名:激光与光电子学进展 作者:卢铁林 ; 袁慧 ; 吴同 ; 张存林 ; 赵跃进 关键词:测量 ; 干涉 ; 太赫兹 ; 频谱 ; 能量密度分布 机构:北京理工大学光电学院北京市精密光电测试仪器及技术重点实验室 ; 北京理工大学光电学院北京市精密光电测试仪器及技术重点实验室 ; 首都师范大学物理系太赫兹光电子学教育部重点实验室 年份:2016
    摘要:描述了一种基于惠特曼干涉理论,采用步进扫描方式工作的连续太赫兹波频谱测量方法。对所提出的连续太赫兹波频谱测量方法进行了理论分析,并用计算机对频谱及能量密度分布进行实时采集。根据该方法搭建测量光路采集太赫兹波频谱及能量密度数据。将实验数据与理论计算数据进行比较,得到了良好的一致性结果。采用镀银反射镜、热释电探测器与斩波器构建测量光路,对干涉强度进行单点探测,利用扫描步进方式获得了频率为210 GHz连续式太赫兹波源返波振荡器(BWO)及400 GHz耿氏振荡器的频谱和能量密度分布,测量精度为1 GHz。结果表明,采用此干涉方法可以准确测量连续式太赫兹波源的频谱及能量密度分布,为今后实现太赫兹波段成像等领域的应用提供了有力的支持。
  • 【期刊】 连续太赫兹波双物距叠层定量相衬成像

    刊名:物理学报 作者:王大勇 ; 李兵 ; 戎路 ; 赵洁 ; 王云新 ; 翟长超 关键词:太赫兹成像 ; 叠层成像 ; 相位复原 ; 双物距 机构:北京工业大学应用数理学院 ; 北京工业大学应用数理学院 ; 北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心 年份:2020
    摘要:针对连续太赫兹波叠层成像重建算法收敛较为迟滞的问题;提出一种连续太赫兹波双物距叠层成像方法及相关重建算法;使用不同记录距离形成的差异化衍射图幅值作为重建算法记录平面的约束条件;增加了记录平面数据多样性和衍射信息冗余度.仿真结果表明;本方法可以加快算法收敛速率;有效减少迭代次数;提高连续太赫兹波定量相衬成像计算效率.随后构建了基于2.52THz光泵连续太赫兹激光器的双物距叠层成像实验装置;应用双物距记录方法及改进算法重建获得了聚丙烯基字母图案样品的幅值和相位分布;结果表明改进方法可以减少算法迭代次数;提升计算效率;同时改善相位像重建结果保真度.
  • 【期刊】 基于光子混频连续太赫兹波的厚度检测

    刊名:激光技术 作者:刘子烨 ; 刘建军 ; 洪治 关键词:测量与计量 ; 厚度测量 ; 相位信息 ; 光子混频 ; 连续太赫兹波成像 机构:中国计量大学太赫兹技术与应用研究所 ; 中国计量大学太赫兹技术与应用研究所 年份:2016
    摘要:为了将光子混频的连续太赫兹波透射成像系统应用于样品厚度检测中,采用该系统获得的相位信息对样品进行了 2 维厚度测量.利用两个外腔半导体结构的激光器搭建了基于光子混频的连续太赫兹波透射成像系统,并利用X -Y2 维电动平移台放置样品进行点点扫描成像.该系统可同时获得样品的幅度信息和相位信息,在太赫兹波辐射频率0 . 47THz时,系统信噪比可达6 8 dB.计算得出的厚度值与实际样品的厚度值最大相差0.02 m ;另外还分析了平行平面样品干涉效应和样品不同透射强度对厚度测量的影响.结果表明,样品折射率越高,平行平面干涉效应对厚度测量影响越大;样品透射系数越大,测量精度也越高.当样品太赫兹波透射系数大于0.5 时,厚度测量精度优于2 .0 % .
  • 【期刊】 连续太赫兹波合成孔径数字全息成像方法

    刊名:太赫兹科学与电子信息学报 作者:万敏 ; 黎维华 ; 王大勇 ; 翟长超 ; 戎路 ; 邓青华 ; 黄昊翀 关键词:太赫兹成像 ; 数字全息成像 ; 合成孔径 ; 高分辨力 机构:北京工业大学应用数理学院 ; 北京工业大学应用数理学院 ; 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 ; 北京工业大学应用数理学院 ; 北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心 年份:2017
    摘要:太赫兹波数字全息成像技术结合了太赫兹成像技术和数字全息成像技术的优势,是一种新型相衬成像技术,具有光源相干性要求低、光路结构简单、实时定量获取物光波复振幅信息等特点,非常适用于太赫兹波段成像.影响数字全息成像技术分辨力的因素有多种,其中一个主要因素是探测器靶面尺寸的大小,因此,提出合成孔径方法扩大探测器靶面尺寸,提高太赫兹数字全息的成像分辨力.文中搭建了连续太赫兹波同轴数字全息成像装置,获取了样品高质量、高分辨力的振幅和相衬图像.实验结果有效说明了合成孔径方法可以提高太赫兹数字全息成像分辨力.
  • 【期刊】 调频连续太赫兹成像信号采集系统

    刊名:核电子学与探测技术 作者:高富强 ; 杨雷 ; 冯永 ; 陈研 关键词:太赫兹 ; 探测器 ; 信号采集 ; 现场可编程门阵列 机构:重庆大学自动化学院 ; 重庆大学自动化学院 ; 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室 ; ICT研究中心 ; 中国医药集团重庆医药设计院 ; 重庆真测科技股份有限公司 年份:2014
    摘要:为满足调频连续太赫兹波成像系统探测器数据采集的需要,研究了一种太赫兹信号采集系统。系统选取ADI公司生产的具有速度快、效率高等优点的AD7626模数转换器,并采用Altera公司的Cyclone系列FPGA作为主控芯片。从数据采集可靠、稳定、高效的角度出发,用模块化的方法给出了系统的软硬件设计。实验结果表明,系统能有效地复现输入信号,满足太赫兹成像系统图像重建的需要。
  • 【期刊】 连续太赫兹波同轴数字全息相衬成像

    刊名:中国激光 作者:王大勇 ; 黄昊翀 ; 周逊 ; 戎路 ; 李赜宇 ; 林巧文 ; 王云新 关键词:全息 ; 太赫兹成像 ; 生物医学成像 ; 图像再现技术 机构:北京工业大学应用数理学院 ; 北京工业大学应用数理学院 ; 北京工业大学微纳信息光子技术研究所 ; 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 ; 中国工程物理研究院太赫兹研究中心 年份:2014
    摘要:太赫兹同轴数字全息成像是基于太赫兹波干涉记录的一种新型成像技术,具有光源相干性要求低、光路结构简单、成像分辨率高、实时定量获取物光波复振幅信息等特点,非常适用于太赫兹波段成像。搭建了一套连续太赫兹波同轴数字全息成像装置,通过全息图预处理和相位恢复算法,获取了样品的振幅和相衬图像,有效抑制了共轭像,并进一步探索了太赫兹同轴数字全息技术在生物医学检测上的可行性。
  • 【期刊】 实验分析连续太赫兹反射扫描成像测量效果

    刊名:现代电子技术 作者:徐凤 关键词:太赫兹反射扫描 ; 反射扫描成像 ; 实验分析 ; 刀口测量法 机构:长春理工大学理学院 ; 长春理工大学理学院 年份:2016
    摘要:实验分析连续太赫兹反射扫描成像测量效果。针对极端系统进行分辨率特性测量,根据方法的不同将其分为连续太赫兹反射扫描成像测量法与传统刀口法测量法,并比较两种测量的结果。在该次实验中,连续太赫兹反射扫描成像测量得出系统分辨率测量结果为1.237 lp/mm,其对应线宽为0.393 mm,这与刀口法测量结果一致,且与传统刀口法相比较可以简化测量过程,准确得出测量结果。应用连续太赫兹反射扫描成像测量技术,可以简化系统分辨率特性测量过程,直观、准确地得出系统分辨率上限,在测量中发挥积极测量效果。
  • 【期刊】 基于面阵式探测器连续太赫兹波三维层析成像

    刊名:太赫兹科学与电子信息学报 作者:李斌 ; 王大勇 ; 周逊 ; 戎路 ; 李赜宇 ; 李磊 ; 黄昊翀 ; 万敏 ; 王云新 关键词:太赫兹波成像 ; 层析成像 ; 面阵式 ; 三维成像 ; 3-D imaging 机构:北京工业大学应用数理学院 ; 北京工业大学应用数理学院 ; 北京工业大学应用数理学院 ; 京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心 ; 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 ; 中国工程物理研究院微系统与太赫兹研究中心 年份:2017
    摘要:太赫兹波层析成像技术是利用太赫兹波的穿透性对样品进行旋转投影数据采集,通过层析重建算法获得样品的二维横截面图,并实现样品的三维内部结构图的重构.本文介绍了基于面阵式探测器连续太赫兹波层析成像系统.该成像系统的优势在于利用了面阵式探测器记录二维投影数据,相比扫描层析成像系统,提高了投影采集速率.为了获得高精确度的二维投影数据,利用角谱衍射传播算法将二维投影图传播至样品后表面,实现抑制太赫兹波在物体外部衍射效应,最终利用滤波反投影算法重建出高保真的样品三维内部结构图,并进一步探索了基于面阵式探测器的连续太赫兹波层析成像技术在无损检测和安全检测上的可行性.
  • 【论文】 连续太赫兹同轴数字全息再现像图像分割研究

    作者:董儒汲 关键词:太赫兹同轴数字全息 ; 图像分割 ; 曲线拟合 ; 聚类 ; 水平集 机构:哈尔滨工业大学 ; 哈尔滨工业大学 年份:2018
    摘要:太赫兹同轴数字全息技术正日益受到关注,在高分辨率成像、生物目标成像等方面均有广泛应用前景。而太赫兹同轴数字全息再现像具有图像目标尺寸小、噪声大等特点,使得目标分割和提取受到很大影响。因此有必要进行太赫兹同轴数字全息再现像的图像分割研究。本论文第2章在曲线拟合阈值法和最大类间方差法的基础上对算法进行改进,增加了2.52太赫兹图像去噪的预处理步骤,以此在分割前对2.52太赫兹齿轮图像和2.52太赫兹垫片图像存在的噪声进行平滑。为验证算法对同类图像的适用性,选择同样为目标尺寸较小的生物图像树叶图像和物品图像火柴图像进行仿真实验,两幅图像均有最细处为单像素的细节结构。对其人为添加相似程度的噪声并进行分割研究。第3章针对阈值分割方法没有考虑像素位置信息、难以避2.52太赫兹齿轮图像的单像素细节结构丢失的问题,将2.52太赫兹图像的位置和灰度信息转化为点数据,采用K均值聚类和均值漂移算法进行分割研究。在聚类算法基础上结合最大类间方差法和形态学方法对真实太赫兹图像进行分割处理,探索最佳参数,并用之前已人为添加噪声的树叶图像和火柴图像做仿真研究。第4章针对聚类方法在实现2.52太赫兹齿轮图像分割过程仍然有目标结构断裂的情况,利用具有边界轮廓线长度约束的水平集算法进行分割,在C-V算法和局部统计水平集算法的基础上结合形态学方法对真实2.52太赫兹图像进行分割研究,探索最佳初始参数,进一步提高两幅真实2.52太赫兹图像的分割效果,并用两幅仿真图像做验证研究。
  • 【论文】 连续太赫兹波图像去噪与对比度增强研究

    作者:陈霖 关键词:连续太赫兹波图像 ; 去噪 ; 对比度增强 ; 双边滤波 ; 同态滤波 ; 小波变换 ; Retinex 机构:深圳大学 ; 深圳大学 年份:2015
    摘要:太赫兹波(Terahertz,THz)是位处远红外与亚毫米波段之间的一特殊波段,其光子能量较低但却具备较高的穿透力。这一特性使其在安防监测、医学医药、航空航天、环境监测等方面得到广泛的研究和存在巨大的应用前景。连续太赫兹波(Continuous Wave Terahertz,CW-THz)成像是太赫兹波成像的一种重要方式,相对太赫兹波脉冲成像来说,具有成像系统结构简单,方便操作,成本低等一系列优点。针对连续太赫兹波成像系统的各个环节近年来都得到了越来越深入的研究。作为连续太赫兹波成像后期处理的重要一环,图像去噪和提升图像的对比度是CW-THz图像能否被实际应用的关键。信噪比高,边缘保护完整,符合人眼视觉效果的CW-THz图像对于图像准确分割和目标物的正确识别来说具有决定性的意义。但是,毫瓦级别的连续太赫兹波源的不稳定性,连续太赫兹光斑的发散性,通常使用的热释电探测器或热释电相机的热饱和性,以及扫描成像用到二维扫描平台的精度等因素都会对成像的质量造成重大的影响。一般而言,通过连续太赫兹波成像系统获取到的图像都具有噪声大,对比度低,视觉效果模糊的特点。而使用普通的图像的处理方法,也往往得不到理想的连续太赫兹图像效果。本文以CW-THz图像为主要研究对象,从图像处理的角度,通过分析CW-THz图像的特征,应用多种图像处理算法对CW-THz图像进行处理,以并对处理结果进行定性和定量的对比分析,主要包括以下内容:(1)本文首先对连续太赫兹波成像系统的机理进行介绍,着重分析成像系统的各个环节潜在的对图像的质量产生影响的因素。然后针对CW-THz图像的特点,对其噪声、对比度、背景条纹等进行分析,以确定图像处理算法的着手方向。(2)本文应用了双边滤波器的图像处理方法来对CW-THz图像作去噪处理。根据双边滤波器的特点,在滤除CW-THz噪声的同时能够保持目标物边缘的完整,最终量化证明了该方法去噪和保边的有效性。(3)本文为了增强CW-THz图像的对比度,应用典型的对比度增强算法对CW-THz图像进行对比度增强。同时使用本文提出的优化的同态滤波器对CW-THz进行增强。结果证明了改进方法的有效性与便利性。(4)尝试性提出在小波域利用色彩恒常理论Retinex理论和非线性处理相结合的方法提高图像对比度。并把得到的结果与其它经典算法,自适应直方图均衡法,传统同态滤波法,单尺度Retinex法(SSR)等进行对比,使用局部对比度法进行量化分析,结果证明本文方法能更有效地提高连续太赫兹波图像的对比度和更加利于后期的图像分割和图像识别。(5)最后,为了使所研究算法更具实际应用意义,本文结合微软基础类库MFC和开源视觉类库Open CV的方法,把文中所用到的部分算法集成至软件中,以方便在实际的CW-THz图像处理中实时调用这些算法来对处理图像,而且为后期的实时图像识别等应用提供扩展。
  • 【专利】 一种连续太赫兹激光功率测试装置

    作者:张鹏 ; 董杰 ; 韩顺利 ; 吴寅初 ; 韩强 年份:2016
    摘要:本发明公开了一种连续太赫兹激光功率测试装置,上位机分别与显示器、FPGA模块通信连接,FPGA模块分别与模数转换器、程控放大器通信连接,程控放大器分别与低通滤波器、差动放大器通信连接,低通滤波器与模数转换器通信连接,差动放大器通过多芯同轴电缆中的两根导线与太赫兹探测器线路连接,FPGA通过多芯同轴电缆中的其余导线与温度传感器、E2PROM线路连接。本发明降低了太赫兹探测器的制作工艺难度,避免了电路对太赫兹探测器输出信号的影响,拓宽了工作温度范围,提高了太赫兹激光功率的测试准确度和灵敏度。
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