无源太赫兹成像系统数据采集与通道均衡方法研究

发布时间：2020-03-19 17:56

【摘要】：太赫兹无源探测成像技术是一项新兴的成像技术,该成像技术使用的太赫兹频段电磁波波长短,成像时分辨率高,同时不会主动发射电磁波,具有安全无辐射的特点。利用太赫兹无源探测成像技术进行安全检查已经成为国内外人体安检技术发展的新趋势。在太赫兹无源探测成像系统中,图像数据采集是系统中的重要功能部分,是整个系统正常工作的基础,其主要将来自前端通道的模拟信号转换为数字信号,并通过排序重组为数字图像,从而实现系统成像。同时,受限于当前工艺的水平以及研制成本等因素,太赫兹无源探测成像系统多采用多通道线阵扫描成像的系统结构,而各个通道间的响应函数不完全一致,这会对系统的成像质量产生影响,进而影响后续的检测、跟踪算法处理的效果。本论文基于课题组的实际科研项目,在太赫兹无源成像系统图像数据采集以及通道均衡方法方面,完成了如下的研究工作:(1)分析了太赫兹无源探测成像技术的基本原理以及成像系统的基本结构;研究了多通道扫描成像方式产生条带噪声的原因及条带噪声特性;讨论了几种图像去条带效果的评价方法。(2)根据成像系统的基本结构以及扫描成像原理,对数据采集传控单元进行了功能分析和方案设计;根据项目要求进行了指标分析及论证,并据此完成了主要器件的选型、硬件电路的设计实现;同时进行了硬件电路功能的基础测试,测试结果验证了该硬件电路设计满足要求。(3)基于Quartus软件开发平台,利用Verilog HDL语言完成了数据采集传控单元的数字逻辑电路的设计,包括了编码器角度获取、图像数据采集控制、图像排列存储、图像数据传输等功能需求,并利用ModelSim软件对其进行了仿真验证。(4)针对多通道线阵扫描成像系统成像结果出现条带噪声的问题,研究了通道失衡的模型。研究分析了传统的两点定标方法及单点定标方法的优缺点,并研究了一种改进的单点定标后再校正的均衡方法,通过仿真实验对该方法进行了验证。(5)研究分析了常用的基于场景的通道均衡方法,针对传统的矩匹配方法在近场无源成像系统结果图像的去条带应用中,改变原始图像的光谱结构同时又带来新的条带噪声的问题,研究了相应的改进算法,并利用图像进行仿真验证。
【图文】：

爱尔兰Farran公司140GHz二维安检成像系统

BrijotGEN2被动太赫兹人体安检仪及成像结果
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O441.4;TP274.2

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 康一飞;王树根;韩飞飞;孙明伟;;资源一号02C影像条带噪声去除的改进矩匹配方法[J];武汉大学学报(信息科学版);2015年12期

2 苏楠;;中国电科发布我国首台太赫兹安检产品[J];中国科技产业;2014年05期

3 秦雁;邓孺孺;何颖清;陈蕾;陈启东;;分段线性动态矩匹配条带去除[J];中国图象图形学报;2012年11期

4 张存林;牧凯军;;太赫兹波谱与成像[J];激光与光电子学进展;2010年02期

5 刘盛纲;;太赫兹科学技术的新发展[J];中国基础科学;2006年01期

6 丁绪星,朱日宏,李建欣;一种静止图像质量评价指标[J];南京理工大学学报(自然科学版);2004年05期

7 彭树生,李兴国;8mm测量辐射计定标方法的研究[J];红外与毫米波学报;1997年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 邓小毛;毫米波成像系统数据采集与预处理单元的设计和实现[D];电子科技大学;2015年

2 李朝阳;无源毫米波成像系统数据采集与条带抑制方法研究[D];电子科技大学;2014年

3 章军海;基于偏微分方程的无源毫米波图像预处理算法研究[D];电子科技大学;2013年

4 叶弘毅;毫米波无源成像系统建模及预处理算法研究[D];电子科技大学;2011年

5 常威威;高光谱图像条带噪声消除方法研究[D];西北工业大学;2007年

6 郭澜涛;爆炸物和污染物的THz光谱研究[D];首都师范大学;2006年

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本文编号：2590508