基于压缩传感的单点太赫兹成像

太赫兹(Terahertz,1THz=1012Hz)波通常是指频率在0.1THz～10THz(波长在3mm～30um)范围内的电磁辐射.随着THz相关技术的发展,THz成像技术在更多领域将显示其更大的实用价值.在本文中,我们对物体进行单点THz成像,此系统的核心是一个单像素探测器和一系列随机掩膜板.成像的方式是基于压缩传感理论(CS).此理论主要包括信号稀疏表示,编码测量和重建算法三部分.其核心思想是将压缩与采样合并进行,首先采集图像的非自适应线性投影(测量值),然后根据相应重构算法由测量值重构原始图像.此系统通过测量图像和单一掩膜板的内积来得到单一THz强度值,最后得到一系列与掩膜板数目相同的测量值.CS理论可以从比N2少得多的测量值中来重建一幅N×N的图像,从而缩短成像时间.这种单点成像系统消除了对物体或THz波束进行光栅扫描的必要,不但提高了成像速度,而且保持了单像素探测的高灵敏度.我们利用连续THz波源—返波振荡器来进行实验并得到了初步实验结果.