【摘要】：太赫茲波成像具有電離輻射小,對有機物鑒別力高等多種技術(shù)優(yōu)勢,因而非常適合應(yīng)用于非接觸式、非破壞性成像檢測。然而這種成像手段易受到成像時電磁環(huán)境干擾和設(shè)備功率變化等問題的影響,因而存在一些特定的干擾模式,導致大部分的太赫茲脈沖掃描圖像很難獲得高清晰度的圖像。利用搭建的太赫茲連續(xù)波源透射光路成像系統(tǒng)實現(xiàn)了逐點掃描式太赫茲成像。通過閾值灰度變換算法的改進優(yōu)化,對卡片、樹葉、一元硬幣和鑰匙四種樣品的太赫茲波圖像進行了去噪,然后基于拉普拉斯算子對圖像進行銳化增強,并用均方誤差和峰值信噪比估計等對去噪效果進行評價。去噪后太赫茲波掃描的部分樣品峰值信噪比估計值提高可達4~5dB,圖像質(zhì)量得到明顯改善。研究證明所搭建的太赫茲成像系統(tǒng)具有一定的應(yīng)用前景。
【圖文】：

和步長二維掃描運動，實際搭建的太赫茲成像系統(tǒng)實物如圖１（ｂ）所示。利用太赫茲連續(xù)波成像系統(tǒng)對光學遮擋的卡片、樹葉、硬幣、鑰匙和“空白”（未放置成像目標的固定大小區(qū)域）進行成像實驗，成像數(shù)據(jù)未經(jīng)處理后直接得到太赫茲波圖像如圖２所示。從圖中可以看到，四種樣品的輪廓基本能分辨四種物體，但輪廓較模糊不清晰，存在著明顯噪聲。分析發(fā)現(xiàn)太赫茲圖像中噪聲一般是圖像中不平滑的高頻部分，傳統(tǒng)的均值、中值濾波、低通濾波能去除一部分噪聲，但會造成圖像整體模糊，丟失一些輪廓信息。針對此問題，本文圖１太赫茲連續(xù)波成像系統(tǒng)Ｆｉｇ．１Ｔｅｒａｈｅｒｔｚｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｗａｖｅｉｍａｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍ圖２四種樣品的太赫茲圖像Ｆｉｇ．２Ｔｅｒａｈｅｒｔｚｉｍａｇｅｓｏｆｆｏｕｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｍｐｌｅｓ通過改進現(xiàn)有算法，在原圖像基礎(chǔ)上進行去噪并改進太赫茲圖像質(zhì)量。２去噪算法及圖像質(zhì)量改進采用基于閾值的灰度變換算法對太赫茲波樣品圖像進行去噪，結(jié)合基于拉普拉斯（Ｌａｐｌａｃｉａｎ）算子對圖像進行了銳化增強�；陂撝档幕叶茸儞Q去噪算法原理：將空白圖像看作噪聲信號，用待處理圖像“減去”空白圖像，得到降噪后的圖像，再用Ｌａｐｌａｃｉａｎ銳化濾波器濾波并銳化圖像邊緣，增強圖像對比度，結(jié)合閾值分割進行灰度變化，高于閾值的灰度值視為噪聲背景，置為１，，低于閾值的灰度值維持不變，以去除成像背景。Ｌａｐｌａｃｉａｎ算子是最簡單的各向同性微分算子，具有旋轉(zhuǎn)不變性，比較適用于改善因為光線的漫反射造成的圖像模板。其原理是，在記錄圖像過程中，光點將光漫反射到其周圍區(qū)域，過程中滿足擴散方程

本文編號：2561381