专利汇可以提供无透镜太赫兹波成像系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了无透镜太赫兹波成像系统和方法,无需使用太赫兹波透镜,成像清晰度取决于目标离探测器的距离, 分辨率 取决于调制掩膜的分辨率,因而能够实现太赫兹波大景深无失真的成像,具有极大程度地降低成像系统的复杂度和减少系统的成本等诸多有益效果。,下面是无透镜太赫兹波成像系统和方法专利的具体信息内容。
1.一种无透镜太赫兹波成像系统,其特征在于:主要包括:
光源装置、光控调制器装置以及信号解调器装置;
所述光源装置用于产生太赫兹波段激光对待成像目标进行照射;
所述光控调制器装置受控于所述信号解调器装置生成随机掩膜,从而对目标散射的光信号依次进行调制和光强检测;
所述信号解调器装置对所述光强检测结果进行处理,重构目标图像。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述光源装置由太赫兹量子级联激光器、驱动电源和压缩制冷机组成;所述驱动电源为所述太赫兹量子级联激光器提供工作电压;所述压缩制冷机使所述光源装置的工作温度保持在20K。
3.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述光控调制器装置包括:硅基石墨烯、液晶调制器、泵浦光源、热释电探测器;
所述液晶调制器受控于所述信号解调器装置生成所示随机掩膜;
所述泵浦光源产生的光信号对所述液晶调制器进行照射,经所述液晶调制器调制并反射至所述硅基石墨烯,从而对目标散射光进行调制;
所述热释电探测器对经调制的目标散射光进行光强检测。
4.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述信号解调器装置包括计算机和锁相放大器;
所述锁相放大器用于对经过所述光强检测结果进行收集;
所述计算机用于控制所述光控调制器装置生成所示随机掩膜,并根据所述光强检测结果对目标进行图像重构。
5.如权利要求3所述的系统,其特征在于:泵浦光源产生的光为波长808nm,功率2W。
6.如权利要求3所述的系统,其特征在于:所述液晶调制器的分辨率为800*600。
7.如权利要求1所述的系统,其特征在于:所述生成的所述随机掩膜为二值随机掩膜或伯努利掩膜。
8.如权利要求3所述的系统,其特征在于:所述液晶调制器可以替代为数字微镜元件。
9.如权利要求3所述的系统,其特征在于:硅基石墨烯可以替代为高阻硅或者砷化镓材料的器件。
10.一种无透镜太赫兹波成像方法,基于权利要求1-9中任一项所述的系统,其特征在于:具体包括以下步骤:
利用Matlab生成所述随机掩膜对应的随机矩阵ΦM×N,取出矩阵的每一行构建一个二维投影掩膜,把目标散射的太赫兹信号x∈RN通过矩阵投影到低维空间,得到光强大小y∈RM:
yM×1=ΦM×NxN×1 (1)
其中,测量矩阵Φ为M×N,M<
通过变换Ψ对太赫兹信号波x进行稀疏表示,sN×1=ΨN×NxN×1,因此公式(1)可以进一步表示为:
其中,s表示变换域下的系数,系数是k稀疏的,A为传感矩阵;
于是,太赫兹波信号x的重构问题转换为求解系数s的l0范数最小化问题:
由此,求解得到系数稀疏s的近似值 经反变换得到原始信号的估计值,即为重构信号
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