圆锥面拟合的太赫兹发散角精密测量研究

针对太赫兹(THz)光束发散角精密测量问题,以单频连续波太赫兹源为研究对象,搭建了基于圆锥面拟合的太赫兹发散角测量装置。通过研究太赫兹光束的传播模式,分析其在空间上的光强分布特性,提出将太赫兹输出光束在远场范围内视作圆锥曲面,利用太赫兹探测器采集光斑图像,根据图像的边缘点坐标构建圆锥曲面,借助间接平差对边缘点数据做预处理并进行参数迭代与圆锥面拟合计算出光束发散角数值。结果表明,被测100 GHz的太赫兹源发散角为2.73°,相对扩展不确定度为3.8%(k=2)。

太赫兹成像NLM去噪算法优化研究

太赫兹透射式成像具有对人体无害,对非金属材料有较高的穿透性等特点。但成像图片信噪比较低,因此文章提出一种改进的非局部均值滤波算法,该算法先利用结构张量对图像进行分区处理。对平坦区域进行中值滤波,对非平坦区域采用改进的非局部均值滤波算法,该算法引入结构相似指标,图像通用质量指标,特征相似指标的高斯加权距离作为图像相似准则。为探索该算法在太赫兹透射成像图片的效果,文中根据太赫兹探测器类型的不同分为单点、线阵、面阵扫描成像实验,并展开成像研究发现线阵相机中存在坏点导致成像图片存在暗条纹,可利用高斯加权中值的方式消除暗条纹。单点扫描成像和面阵扫描成像由于运动平台移动因素和像元响应不一致性的干扰,成像图片具有噪声。将成像图片分别运用不同的去噪算法进行降噪重建,结果表明,与传统的非局部均值滤波算法相比,改进的非局部均值滤波算法对太赫兹透射成像图像处理后所得的峰值信噪比值有1~9 dB的提升,且和其他传统的去噪算法比较发现改进的非局部均值滤波算法处理后图像的峰值信噪比值也有2~8 dB的提升,去噪效果较好。