被动式太赫兹图像目标检测研究 被引量：20

1

作者 张馨 赵源萌 +1 位作者 邓朝 张存林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期76-81,共6页

研究提出一种被动式太赫兹扫描成像的目标检测方法。用0.22THz被动式扫描成像系统采集原始图像,在滤波去噪后用针孔像分析法获得太赫兹扫描成像系统的点扩展函数,进而用Lucy-Richardson算法重构图像,通过灰度变换和边缘检测增强图像对... 研究提出一种被动式太赫兹扫描成像的目标检测方法。用0.22THz被动式扫描成像系统采集原始图像,在滤波去噪后用针孔像分析法获得太赫兹扫描成像系统的点扩展函数,进而用Lucy-Richardson算法重构图像,通过灰度变换和边缘检测增强图像对比度和目标分辨力。实验结果表明,算法能有效改善被动式太赫兹图像质量,提高成像系统探测隐藏可疑物的能力。 展开更多

关键词 被动式太赫兹成像 针孔像分析 图像重构 目标检测

原文传递

被动式太赫兹图像分割算法 被引量：12

2

作者 张馨 赵源萌 张存林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1597-1600,共4页

提出了一种被动式太赫兹图像识别算法。算法对原始太赫兹图像进行去噪预处理之后,通过对灰度直方图分析并对其曲线拟合,选定种子点和生长阈值对图像进行区域生长,以实现图像分割。实验结果证明,算法能够有效地从被动太赫兹图像背景中提... 提出了一种被动式太赫兹图像识别算法。算法对原始太赫兹图像进行去噪预处理之后,通过对灰度直方图分析并对其曲线拟合,选定种子点和生长阈值对图像进行区域生长,以实现图像分割。实验结果证明,算法能够有效地从被动太赫兹图像背景中提取感兴趣的目标区域,有利于快速准确地发现被检测者隐藏在衣服内的违禁品,增强了安检成像系统的实用性。 展开更多

关键词 被动式太赫兹成像 图像分割 曲线拟合 区域生长

下载PDF 职称材料

葡萄糖溶液的太赫兹光谱观察 被引量：10

3

作者 张磊巍 左剑 张存林 《太赫兹科学与电子信息学报》 2015年第5期707-711,共5页

生物有机分子的生物功能必须在其水溶液中实现。太赫兹波对水非常敏感,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术能够检测生物分子——水分子界面的集体水分子网络动力学变化,是检测和研究生物有机分子溶液的理想工具。本文利用太赫兹时域光谱技术... 生物有机分子的生物功能必须在其水溶液中实现。太赫兹波对水非常敏感,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术能够检测生物分子——水分子界面的集体水分子网络动力学变化,是检测和研究生物有机分子溶液的理想工具。本文利用太赫兹时域光谱技术研究了葡萄糖的分子结构,获得葡萄糖及其不同浓度的溶液在室温氮气环境下的太赫兹时域吸收光谱,以及在室温真空环境下的傅里叶远红外光谱(FTFIR)。结果表明葡萄糖溶液对太赫兹波有特征吸收峰,不同浓度的葡萄糖溶液对太赫兹波的吸收各不相同。故使用太赫兹时域光谱技术能够完成葡萄糖及其不同浓度溶液的鉴别。 展开更多

关键词 葡萄糖溶液 太赫兹波 太赫兹时域光谱 傅里叶变换远红外光谱

下载PDF 职称材料

基于混合Powell法的太赫兹/可见光双波段图像配准 被引量：10

4

作者 乔玉龙 赵源萌 +2 位作者 张存林 赵跃进 武红 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期151-157,共7页

提出一种改进Powell法结合遗传算法的混合算法,配准人体安检仪的太赫兹与可见光双波段图像。针对被动式太赫兹图像特征点难以提取的问题,以互信息为相似性测度,通过遗传算法寻优获取7个仿射变换参数的近似解并将其设置为改进Powell算法... 提出一种改进Powell法结合遗传算法的混合算法,配准人体安检仪的太赫兹与可见光双波段图像。针对被动式太赫兹图像特征点难以提取的问题,以互信息为相似性测度,通过遗传算法寻优获取7个仿射变换参数的近似解并将其设置为改进Powell算法的初始点,然后利用改进Powell法的局部搜索能力,得到7个变换参数的精确解。利用单一遗传算法、单一Powell算法和本文混合算法分别对两组太赫兹和可见光图像进行配准。以均方根误差为评价标准对配准结果进行评价。实验结果证明,相比于单一遗传算法和Powell算法,该方法达到了更高的配准精度。能进一步用于太赫兹与可见光双波段图像融合,以提高对衣物内藏匿物品的识别精度,增强太赫兹人体安检仪的实用性。 展开更多

关键词 成像系统 图像配准 被动式太赫兹成像 Powell法 遗传算法 互信息

原文传递

基于对数二阶微分极小峰值时间的测厚方法研究 被引量：4

5

作者 曾智 陶宁 +1 位作者 冯立春 张存林 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第13期532-538,共7页

本文提出了一种反射式脉冲红外热波技术中采用对数温度-对数时间二阶微分极小峰值时间作为特征时间进行缺陷深度定量测量的方法.首先,介绍了反射式脉冲红外热波技术的基本原理,在半无限厚平板解的基础上得到了对数温度-对数时间二阶微... 本文提出了一种反射式脉冲红外热波技术中采用对数温度-对数时间二阶微分极小峰值时间作为特征时间进行缺陷深度定量测量的方法.首先,介绍了反射式脉冲红外热波技术的基本原理,在半无限厚平板解的基础上得到了对数温度-对数时间二阶微分极小峰值时间与缺陷深度平方的关系式.其次,利用不锈钢和铝材料制作平底洞试件并得到红外热图序列,提取对数二阶微分极小峰值时间.该特征时间与缺陷深度平方实验结果显示其具有很好线性关系,该线性关系可用于实际缺陷深度定量测量,并讨论了与应用广泛的对数二阶微分极大峰值法相比的优缺点. 展开更多

关键词 红外热波 定量测量 缺陷深度 极小峰值

原文传递

利用太赫兹时域光谱技术检测水和氯化钠溶液 被引量：3

6

作者 王萃萃 刘尚建 +2 位作者 赵晓晶 左剑 张存林 《太赫兹科学与电子信息学报》 2017年第4期548-552,共5页

太赫兹电磁波谱与液体分子的转动和振动能量对应,适合研究液体分子的动力学信息。水和氯化钠广泛存在于生物组织中,也是生命的重要组成部分。太赫兹时域光谱技术被广泛应用于液体检测,通过分析溶液中物质内部结构以及分子微观运动状态,... 太赫兹电磁波谱与液体分子的转动和振动能量对应,适合研究液体分子的动力学信息。水和氯化钠广泛存在于生物组织中,也是生命的重要组成部分。太赫兹时域光谱技术被广泛应用于液体检测,通过分析溶液中物质内部结构以及分子微观运动状态,在0.2~1.5 THz频率下,可以得到物质的吸收系数、折射率以及介电函数等。利用德拜模型模拟实验结果得到水溶液、氯化钠溶液的介电函数以及弛豫时间,可得到水和氯化钠溶液分子快速移动的特征时间分别为9.6 ps和10.7 ps,并获得了与分子结构相关的动力学信息。 展开更多

关键词 太赫兹时域光谱 水 氯化钠溶液 介电函数 德拜模型

下载PDF 职称材料

基于反射式脉冲红外热成像法的定量测量方法研究 被引量：3

7

作者 陶宁 曾智 +1 位作者 冯立春 张存林 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期314-320,共7页

本文提出了一种利用反射式脉冲热成像法测量缺陷深度、热扩散系数或缺陷界面热波反射系数的方法.首先,介绍了脉冲热成像法的基本原理以及定量测量算法.其次,利用304不锈钢制作了平底孔试件并预埋了四种不同物质并进行了实验,给出在不同... 本文提出了一种利用反射式脉冲热成像法测量缺陷深度、热扩散系数或缺陷界面热波反射系数的方法.首先,介绍了脉冲热成像法的基本原理以及定量测量算法.其次,利用304不锈钢制作了平底孔试件并预埋了四种不同物质并进行了实验,给出在不同条件下对缺陷深度、热扩散系数或缺陷界面热波反射系数测量的结果.实验结果显示实际测量值与其他方法测量值基本符合,误差范围在35%以内,并讨论了影响测量精度的原因. 展开更多

关键词 脉冲热成像 定量测量 缺陷深度 热波反射系数

原文传递

基于马尔可夫约束的被动式太赫兹图像复原 被引量：3

8

作者 孙骁 赵源萌 +2 位作者 邓朝 张存林 赵跃进 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期207-212,共6页

太赫兹(THz)波具有的许多独特性质,使其非常适合应用于对人体的安检成像,但是目前原始太赫兹图像的信噪比、对比度和分辨率都有待改善。为提高太赫兹安检图像的质量,研究提出一种基于马尔可夫随机场理论的被动式太赫兹图像复原算法。对... 太赫兹(THz)波具有的许多独特性质,使其非常适合应用于对人体的安检成像,但是目前原始太赫兹图像的信噪比、对比度和分辨率都有待改善。为提高太赫兹安检图像的质量,研究提出一种基于马尔可夫随机场理论的被动式太赫兹图像复原算法。对原始图像进行去噪和增强的预处理之后,在贝叶斯分析的基础上增加马尔可夫约束项进行图像复原。通过改变迭代次数和正则化参数,得到了清晰度不同的处理结果,经主客观评价指标分析确定了最佳的参数。实验结果证明,本算法可以在被动式太赫兹图像的噪声滤除和边缘信息保持上取得较好的平衡,从而大幅提高太赫兹安检图像的目标分辨能力。 展开更多

关键词 图像处理 被动式太赫兹成像 图像复原 贝叶斯分析 马尔可夫随机场

原文传递

非线性拟合方法用于透射式脉冲红外技术测试碳/碳复合材料的热扩散系数 被引量：1

9

作者 李晓丽 Sun Jian-Gang +4 位作者 陶宁 曾智 赵跃进 沈京玲 张存林 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第18期268-275,共8页

为了测试碳/碳复合材料的热扩散系数,本文提出了非线性拟合用于透射式脉冲红外检测的数据处理方法.非线性拟合通过循环迭代的方法持续调整拟合参数,让理论值不断逼近实验值,直至获得最佳结果.传统的透射式脉冲红外成像技术利用半高时间... 为了测试碳/碳复合材料的热扩散系数,本文提出了非线性拟合用于透射式脉冲红外检测的数据处理方法.非线性拟合通过循环迭代的方法持续调整拟合参数,让理论值不断逼近实验值,直至获得最佳结果.传统的透射式脉冲红外成像技术利用半高时间法测试材料的热扩散系数,但通常会受到采集时间不足和信噪比差的限制.本文提出的非线性拟合方法可以有效消除或减弱这两种影响.在使用该方法之前,首先选用常见的304不锈钢评估了该方法的测量精度及拟合长度对测试结果的影响.结果显示304不锈钢的测量精度达到0.3%,且当拟合长度不小于半高时间法采集时间的1/5时,拟合长度对非线性拟合结果影响很小.随后使用该拟合方法测试了不同厚度的碳/碳复合材料试件,并通过热扩散系数测量结果分析了试件之间的热参数差异性和材料自身的均匀性. 展开更多

关键词 非线性拟合 透射式脉冲红外检测 碳/碳复合材料 热扩散系数

下载PDF 职称材料

十字形金属结构在太赫兹波段的滤波特性 被引量：1

10

作者 魏波 赵国忠 +1 位作者 张杲辉 刘立明 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第12期164-167,共4页

实验研究了亚波长十字形金属阵列结构在太赫兹(THz)波段的透射特性。研究表明,在保持十字形金属阵列结构尺度不变的前提下,改变太赫兹波的偏振方向时,其太赫兹透射谱具有无偏窄带滤波特性。大部分太赫兹波可以通过该结构继续传播,仅有... 实验研究了亚波长十字形金属阵列结构在太赫兹(THz)波段的透射特性。研究表明,在保持十字形金属阵列结构尺度不变的前提下,改变太赫兹波的偏振方向时,其太赫兹透射谱具有无偏窄带滤波特性。大部分太赫兹波可以通过该结构继续传播,仅有很窄带的太赫兹波衰减到极低值,因而产生窄带限波效果。当改变太赫兹波的偏振角度时,透射凹陷所在的频率位置几乎不发生改变,证明该结构在太赫兹波段是一种很好的透射式无偏窄带器件。 展开更多

关键词 薄膜 太赫兹波 透射特性 十字形金属阵列 太赫兹时域光谱系统

原文传递

太赫兹技术在军事和安全领域的应用 被引量：25

11

作者 赵国忠 申彦春 刘影 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第8期1097-1101,共5页

由于太赫兹波处于电磁波谱的特殊频段,属于电子学向光子学过渡区域,具有辐射小、透射性好、方向性强、频谱宽、通信传输容量大、对很多极性生物大分子有指纹谱等特点。因此太赫兹光谱技术、成像技术和雷达通信技术在军事和安全领域具有... 由于太赫兹波处于电磁波谱的特殊频段,属于电子学向光子学过渡区域,具有辐射小、透射性好、方向性强、频谱宽、通信传输容量大、对很多极性生物大分子有指纹谱等特点。因此太赫兹光谱技术、成像技术和雷达通信技术在军事和安全领域具有重要的应用价值。综述了近年来太赫兹技术在国内外军事、安全领域的应用成果,探讨了存在的问题,并对该技术在该领域的应用进行了展望。 展开更多

关键词 太赫兹 军事应用 安全应用 太赫兹雷达 太赫兹成像

下载PDF 职称材料

一种可用于太赫兹扫描成像的天线 被引量：5

12

作者 王汉奇 刘鑫 +1 位作者 邓朝 张存林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期140-145,共6页

为克服目前太赫兹扫描成像技术所用扫描天线存在的不足,设计了一种能够实现一维频率扫描的矩形波导窄边开斜缝天线。具体采用设计缝隙天线的等效电路法和泰勒线阵法估算得到缝距、缝长、缝宽、缝倾角和缝数等初始参数。然后在ANSOFT-HFS... 为克服目前太赫兹扫描成像技术所用扫描天线存在的不足,设计了一种能够实现一维频率扫描的矩形波导窄边开斜缝天线。具体采用设计缝隙天线的等效电路法和泰勒线阵法估算得到缝距、缝长、缝宽、缝倾角和缝数等初始参数。然后在ANSOFT-HFSS软件中建模仿真并优化,最终得到适用于0.101-0.111 THz带宽的天线。仿真结果表明,天线能够在波导的延展方向上按照不同角度发射或接收带宽内不同频率的太赫兹波,扫描角度约为6.1°,各频率点主瓣增益较高、主副瓣电平相差较大。该天线具有结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、扫描速度较快的优点,对于太赫兹扫描成像技术具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 成像系统 矩形波导窄边开斜缝天线 模拟仿真 频率扫描

原文传递

高速扫描太赫兹系统在珐琅上的应用

13

作者 李晨毓 张宏飞 +1 位作者 曲亮 张存林 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期126-132,共7页

珐琅在宫廷艺术品中享有重要地位,其制作工艺复杂,为了更好地分析珐琅的制作工艺,各种无损的科技手段都被用于珐琅的研究。太赫兹作为最后一个未被完全开发的波段,近年来被广泛应用于无损检测领域,例如通信、安检和航天等。将太赫兹技... 珐琅在宫廷艺术品中享有重要地位,其制作工艺复杂,为了更好地分析珐琅的制作工艺,各种无损的科技手段都被用于珐琅的研究。太赫兹作为最后一个未被完全开发的波段,近年来被广泛应用于无损检测领域,例如通信、安检和航天等。将太赫兹技术应用于珐琅的保护和修复具有重要意义。本文搭建了基于异步光学采样(ASOPS)的高速扫描太赫兹系统,将此系统用于珐琅的反射成像研究。实验结果表明,胎体和掐丝结构的反射率较高,但边缘图案的反射率没有中间金属反射率高。掐丝结构的金属丝较细,太赫兹图像仍可以清晰地显示出它的形态,但并没有观察到不同珐琅釉料颜色的差别。珐琅片的内部至少有两层结构,分别为胎体层和掐丝釉料层。掐丝珐琅釉料层的表面并不平整而是呈现包络状,可能是在制作珐琅的最后一步磨光的过程中磨得不完全,底层的胎体平整而规则。 展开更多

关键词 太赫兹 异步光学采样 珐琅

原文传递