一种图像重建方法及反射式太赫兹鬼成像系统与流程

文档序号:22624110发布日期:2020-10-23 19:31阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种图像重建方法,其特征在于,包括:

根据读取至光调制器中的预置散斑图序列对预置激光束进行调制,并将调制后的激光束投射至有效调制区域,得到激光光斑,所述预置散斑图序列包括散斑图,所述有效调制区域位于预置光控太赫兹波调制器上;

根据所述激光光斑对太赫兹波场进行激光调制,得到调制后的太赫兹波束,并将所述太赫兹波束投射至目标物体上,获取反射太赫兹波束;

获取所述反射太赫兹波束对应的太赫兹波强度值,组合得到太赫兹波强度序列,所述太赫兹波强度序列与所述散斑图为预置对应关系;

采用预置全变分优化模型根据所述散斑图和所述太赫兹波强度序列重建目标图像矩阵,得到目标物体图像。

2.根据权利要求1所述的图像重建方法,其特征在于,所述根据读取至光调制器中的预置散斑图序列对预置激光束进行调制,并将调制后的激光束投射至有效调制区域,得到激光光斑,之前还包括:

根据预置hadamard矩阵生成散斑图矩阵,得到初始散斑图序列,所述初始散斑图序列包括所述散斑图矩阵;

对所述散斑图矩阵依次进行分解和排序操作,得到所述预置散斑图序列。

3.根据权利要求1所述的图像重建方法,其特征在于,所述采用预置全变分优化模型根据所述散斑图和所述太赫兹波强度序列重建目标图像矩阵,得到目标物体图像,包括:

将所述散斑图和所述太赫兹波强度序列分别进行差值计算,得到散斑图变化量序列和太赫兹波强度变化量序列;

将所述散斑图变化量序列进行列重构处理,得到传感矩阵;

根据所述传感矩阵和所述太赫兹波强度变化量序列构建预置全变分优化模型;

通过所述预置全变分优化模型求解目标图像列向量,并所述目标图像列向量重构为所述目标图像矩阵,得到所述目标物体图像。

4.根据权利要求3所述的图像重建方法,其特征在于,所述预置全变分优化模型为:

其中,δ为正则化系数,δ>0,d为所述传感矩阵,z为所述目标图像列向量,α为n×1维稀疏列向量,且z=ψα,ψ为n×n维的稀疏转换矩阵,δb为所述太赫兹波强度变化量序列。

5.一种反射式太赫兹鬼成像系统,用于执行权利要求1-4所述的任一项图像重建方法,其特征在于,包括:激光光源、激光扩束镜、可变光阑、反光镜、光调制器、太赫兹波源、太赫兹波扩束器、光控太赫兹波调制器、太赫兹波投影透镜、太赫兹波会聚镜和太赫兹波强度探测器;

所述激光扩束镜、所述可变光阑和所述反光镜依次安装在所述激光光源的正前方,且激光扩束镜光轴、可变光阑光轴和激光光源光轴处于同一轴线上,所述反光镜的中心位于所述可变光阑光轴上;

所述光调制器的中心在所述反光镜反射光束的中心轴上,用于接收所述反光镜反射光束,且所述光调制器的中心轴与所述激光光源光轴平行;

所述太赫兹波扩束器、所述光控太赫兹波调制器、所述太赫兹投影透镜依次安装于所述太赫兹波源的正前方,且太赫兹波扩束器光轴、光控太赫兹波调制器光轴、太赫兹投影透镜中心轴和目标物体中心轴与太赫兹波源光轴处于同一轴线上,所述光控太赫兹波调制器用于接收所述光调制器的激光光斑和所述太赫兹扩束器的太赫兹光束,且所述太赫兹光束完全覆盖所述激光光斑;

所述太赫兹波会聚镜中心轴与所述目标物体反射的太赫兹反射光束的中心轴重合,且所述太赫兹波会聚镜位于所述太赫兹波强度探测器的正前方,所述太赫兹波强度探测器用于获取所述太赫兹反射光束的太赫兹波强度信息。

6.根据权利要求5所述的反射式太赫兹鬼成像系统,其特征在于,还包括:投影透镜;

所述投影透镜位于所述光调制器和所述光控太赫兹波调制器之间,用于将所述激光光斑投射至所述光控太赫兹波调制器的有效调制区域。

7.根据权利要求5所述的反射式太赫兹鬼成像系统,其特征在于,还包括:主控模块;

所述主控模块分别与所述光调制器和所述太赫兹波强度探测器相连,用于为所述光调制器提供预置散斑图序列,向所述太赫兹波强度探测器发送获取太赫兹波强度信息的指令。


技术总结
本申请公开了一种图像重建方法及反射式太赫兹鬼成像系统,方法包括:根据读取至光调制器中的预置散斑图序列对预置激光束进行调制,并将调制后的激光束投射至有效调制区域,得到激光光斑;根据激光光斑对太赫兹波场进行激光调制,得到调制后的太赫兹波束,并将太赫兹波束投射至目标物体上,获取反射太赫兹波束;获取反射太赫兹波束对应的太赫兹波强度值,组合得到太赫兹波强度序列;采用预置全变分优化模型根据太赫兹波强度序列重建目标图像矩阵,得到目标物体图像。本申请能够解决现有太赫兹成像技术中的图像质量较差,且抗干扰能力较弱的技术问题。

技术研发人员:吴衡;吴基标;陈梅云;程良伦;王涛;王卓薇
受保护的技术使用者:广东工业大学
技术研发日:2020.07.31
技术公布日:2020.10.23
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