太赫兹辐射特性研究及无源探测图像轮廓提取算法设计

发布时间：2021-11-27 02:46

　　频率位于0.1¹0THz之间的电磁波被称为太赫兹波。太赫兹波相较于微波、毫米波,其具有更高的频段和更小的波长,故可实现更高的成像空间分辨率,因此可以研制太赫兹无源探测成像系统。针对系统远场应用场景,太赫兹波在大气介质中传输的损耗衰减是为系统设计而首先需要研究的;针对系统近场应用场景,需研究目标的辐射特性与的辐射亮温分布情况;上述研究对系统工作频率选取具有重要指导意义。无源探测成像系统由于扫描形式与通道的原因,所成原始图像受噪声影响严重,对后续的目标识别定位与分类带来了极大的不利。因此,设计一种适用于无源探测图像的轮廓提取算法,对无源探测成像系统而言具有重要实用价值。本文依托课题组实际科研项目,开展了相应研究,论文具体工作如下:1.研究了太赫兹无源探测成像技术的基础理论与成像机制,对太赫兹无源探测成像系统所涉及的成像技术特点、系统结构与关键技术进行了分析。2.针对太赫兹探测成像技术远场应用问题,研究分析了太赫兹波在大气传输的衰减,结合衰减研究分析了天空亮温与频率的关系,得出了天空亮温存在频率选择性的结论,根据仿真结果考虑选择330GHz作为系统工作频率。3.针对太赫... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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L-3SafeView三维太赫兹成像系统

电子科技大学硕士学位论文4图1-1L-3SafeView三维太赫兹成像系统2007年，美国的BrijotImagingSystem,Inc.公司在原型机“Brijot”的基础上研制出了“BrijotGen2”，一款无源探测的人体安检系统。其工作中心频率为0.1THz，视场范围为2014[8]。这套系统可以检测金属、爆炸物、液体等多种物品，并且可以精准地定位物体，同时采用动态图像成像技术实时的将目标显示在公屏上。该套系统内置了世界上多种武器与材料的数据库，可实现同步检测比对并对危险目标自动报警。图1-2为BrijotGen2无源探测成像系统。图1-2BrijotGen2无源探测成像系统英国的Thruvison公司研制了一款被动式太赫兹成像安检系统TS4-C。该系统具有全覆盖的特点，对隐匿在衣物之下的武器、爆炸物都能做到高效探测，其分辨率能达到探测卡片大小物品。TS4-C的尺寸为546mm204mm656mm，系统工作频率为0.25THz，成像距离为3~15m。香港海关、美国金丝雀码头金融中心、2014年缅甸东盟峰会、伦敦希斯罗机场海关、百慕大机场海关、巴勒莫国际机尝美军伊拉克基地、费兰克墨菲司法大厅、费城篮板储蓄银行都先后装备了TS4-C被动式太赫兹成像安检系统。值得一提的是，该系统不需要安排部署工作人员，大大节省了人力成本。图1-3给出了TS4-C被动式太赫兹成像安检系统的图片。

第一章绪论5图1-3TS4-C被动式太赫兹成像安检系统在单点探测器光机扫描探测成像领域，德国的微波与雷达研究所先后研制并向市场推出若干款被动无源太赫兹成像系统，其中销量较好三款为：ABOSCA成像系统、LPSA-1成像系统和LPSA-2成像系统。初代产品LPAS-1成像系统工作频率为94GHz，成像距离为250~300cm，成像分辨率为2.5~3cm，最快成像时间为23秒。第二代产品LPAS-2成像系统在工作频率与成像分辨率不变的情况下，成像距离提升为320~360cm，并且成像时间仅比第一代慢了4秒。图1-4与1-5分别给出了LPAS-1与LPAS-2成像系统的成像结果。图1-4LPAS-1成像系统成像效果图1-5LPAS-2成像系统的成像效果


本文编号：3521414