太赫兹阵列探测器成像技术的研究与实现

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1、４击种成＊著ＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮｔＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨｔＮＡ专业学位硕±学位论文ｉＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＤＥＧＲＥＥＩ纖＂■＇Ｔｈ－卿论文题目太赫兹阵列探测器成像技术的研究与实现专业学化类别工程硕七ｉ．学号２Ｑ１３２２Ｑ５Ｑ４３７＿＾作者姓名陈伟钦指导教师袁凯研究员独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究＿下作及取得的研究成果。据我所知，赚了文中特别加标注和致谢的地

2、方夕ｈ，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技火学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我－同Ｘ作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表尔谢意。作者签名：６期；年（ｒ月外＾论文使用授权本学位论文作者完全丫解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向閨家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可从将学位论文的全部或部分闲容编入有关数据库进行检索，可切采用影印、缩印或扫描等复制手段保存。、汇编学位论文（此规定）保密的

3、学位论文在解密后应遵守：作者签名：导师签名一寺ｋ之；日期年Ｈ＾月中分类号密级注1UDC学位论文太赫兹阵列探测器成像技术的研究与实现（题名和副题名）陈伟钦（作者姓名）指导教师袁凯研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称光学工程提交论文日期2016.04论文答辩日期2016.05.17学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchandImplementationofImagingTechnologyofTerahertzArrayDe

4、tectorAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:WeiqinChenSupervisor:Prof.KaiYuanSchool:SchoolofOptoelectronicInformation摘要摘要太赫兹波是一种介于微波与红外光波之间的电磁辐射波，其频率在0.1THz-10THz之间。该波段的学科范畴既包含电子学又包含光学。其具有低能性、瞬态性、高透性、吸水性、相干性和宽带性等特点，在无损检测、

5、生物医疗、太赫兹通信、军事雷达检测等重要领域有研究应用价值。太赫兹成像技术可分为脉冲太赫兹成像和连续太赫兹成像两大类。至本世纪初，国内外的太赫兹研究团队均取得了一定的发展。但是，由于太赫兹波产生和探测的技术限制，水分、温度、系统信噪比、太赫兹源功率、光学路径等因素会大大降低太赫兹成像的质量。本文在上述背景下，通过研究连续太赫兹波的成像理论和太赫兹图像的特点，分析提出太赫兹图像的预处理步骤及主要算法，并提出一种可实现的太赫兹阵列探测器成像系统的方案，具体内容包括：根据太赫兹图像的基本特点，对太赫兹图像进行三个步骤的预处理，包括非均匀性校正、盲元补偿和图像增强。非均匀校正运

6、用传统的两点校正方法。根据焦平面探测器中盲元的特点，提出一种新的基于牛顿插值法的盲元补偿方法。通过对比传统图像增强算法的优缺点，提出一种基于权值分配的图像增强方法。提出一种太赫兹阵列探测器成像系统的实现方案。该方案主要包括硬件电路设计，嵌入式系统开发两方面。硬件电路设计主要涉及驱动电路、数模转换电路、偏压调制电路、FPGA模块、串口模块、存储模块和视频输出模块等。并通过对核心控制电路的源程序设计，实现集太赫兹探测、数据采集、数据校正、图像增强和实时成像等功能于一体的成像系统。太赫兹阵列探测器成像系统的最终目的是使太赫兹波探测到的样品能够实时成像且图像质量较高。本文提出的

7、图像处理方法数学模型简单，运算量小，可移植性强，该方法已初步应用于本文设计的成像系统中。经测试，该系统稳定，功耗低且图像质量较高。关键词：太赫兹，阵列探测器，图像处理，成像系统IABSTRACTABSTRACTTerahertzwaveisakindofelectromagneticradiationbetweenmicrowaveandinfraredwaveanditsfrequencyisbetween0.1THz-10THz.Thesubjectareasofthisbandincludebothelectronicsandopt