一、Terahertz波计算机辅助三维层析成像技术（论文文献综述）
冯东[1]（2020）在《多基线SAR三维成像技术研究》文中指出近年来,合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）三维成像技术因其可以获取目标在真实三维空间中的分布和散射特性而引起人们的广泛关注。多基线SAR（Multibaseline SAR,MB SAR）是一种具有多条运动轨迹的SAR三维成像模式,它可以通过利用现有SAR系统进行简单的多基线成像几何扩展来实现三维成像,是一种十分具有应用前景的SAR三维成像模式。本文围绕MB SAR三维成像模式,针对高质量高分辨率MB SAR三维成像中的关键技术展开了深入的研究,主要的研究内容和创新点可总结如下:一、研究与分析了MB SAR三维成像模式中的相关理论基础问题。针对多基线直线SAR（Linear SAR,LSAR）和多基线圆周SAR（Circular SAR,CSAR）两种典型的MB SAR三维成像模式,分析了它们三维成像的基本原理和空间分辨率特性。尽管MB CSAR与MB LSAR的方位向运动轨迹不同,但是它们具有相同的层析向成像模型。因此,MB CSAR实测数据可以用来验证本文后续关于MB SAR层析成像处理方法的有效性和实用性。二、研究了MB SAR三维成像中的层析相位误差校正问题。在MB SAR三维成像中,层析相位误差是影响最终三维成像结果的重要因素。本文首先对MB SAR三维成像中层析相位误差的来源及其特性进行了分析。接着,针对层析相位误差空不变假设成立和不成立两种情况,分别提出了基于相位梯度自聚焦（Phase Gradient Autofocus,PGA）的层析相位误差校正方法和基于锐利优化自聚焦（Sharpness Optimization Autofocus,SOA）的层析相位误差校正方法。最后,利用MB SAR实测数据对本文提出的两种层析相位误差校正方法进行了实验验证,实验结果证明了所提方法的有效性和可行性。三、研究了MB SAR三维成像中的层析向高分辨率重建问题。在MB SAR三维成像中,实现层析向的高分辨率重建是获得最终高分辨率三维成像结果的关键。然而,实际中由于层析向总基线长度较短,导致层析向的瑞利分辨率较差。为了实现层析向高分辨率重建,本文提出了一种基于迭代自适应方法（Iterative Adaptive Approach,IAA）和广义似然比检测（Generalized Likelihood Ratio Test,GLRT）的层析向超分辨率重建方法。该方法首先利用IAA得到层析向超分辨率聚焦结果,然后利用GLRT进行模型阶数选择,从而得到层析向超分辨率稀疏重建结果。与目前应用较多的基于压缩感知的层析向超分辨率稀疏重建方法相比,本文所提方法不需要进行超参数优化调整,且能以更高的重建效率获得与其相比拟的超分辨性能和估计精度。四、研究了收发分置的多基线双站SAR（Bistatic SAR,Bi SAR）三维成像。收发分置的Bi SAR成像模式相对收发一体的单站SAR成像模式而言,具有隐蔽性强、安全性高以及构型配置灵活等优势。当发射平台或接收平台进行多航过飞行时,可实现MB Bi SAR三维成像。通过对MB Bi SAR三维成像的数学模型进行分析可知,MB Bi SAR三维成像具有与单站模式下的MB SAR相同的层析向成像模型。在同样的层析向分辨率和无模糊成像范围要求下,MB Bi SAR所需的轨迹数量与单站MB SAR相同。为了高效率地获取高精度的Bi SAR二维复图像,本文提出了一种基于椭圆极坐标的双站快速后向投影（Back Projection,BP）算法。与双站原始BP算法相比,所提方法可在保持成像精度的同时大大提高成像效率。在获取了满足要求的Bi SAR二维成像结果以后,层析向的相位误差校正以及高分辨率重建与单站MB SAR相同,可直接采用单站MB SAR相关处理方法。因此,MB Bi SAR三维成像可看作传统单站MB SAR的一种延伸应用。本文的研究内容已利用实测数据或仿真数据进行了实验验证,实验结果证明了文中所作理论分析的正确性和所提方法的有效性与实用性。因此,本文的研究内容具有一定的理论价值和工程实用价值。
高翔[2]（2020）在《基于光子学的太赫兹幅度成像技术研究》文中指出太赫兹波（THz）位于微波和红外波段之间,其波长在3mm至0.03mm的范围内（0.1THz～10THz）。由于炸药、化学和生物制剂等在太赫兹范围内具有独特的反射光谱,而且太赫兹波对非极性材料和介电材料具有穿透性以及对生物组织不会造成损害,所以太赫兹波在成像领域具有广阔的应用前景。在过去十年中,随着THz器件技术的不断进步,THz成像技术得到了快速发展。在太赫兹成像系统中,一种产生太赫兹载波的方法是基于微波倍频的电子学方式。但是,此方法存在系统带宽的限制,严重的系统失真与相位噪声等问题。相比之下,光子学方法通过两个中心频率差为THz频率的光载波在单行载流子光电二极管（UTC-PD）中进行拍频产生THz信号,避免了电子学的多次倍频过程,没有多余杂波产生,具有较大的系统带宽。一般地,光生太赫兹成像系统可分为标量成像系统和矢量成像系统。矢量成像系统测量样本的幅度和相位信息,而标量成像系统仅处理幅度信息。相比较而言,矢量成像系统恢复测量样本的矢量信息需要额外的计算工作量,对矢量信息的精度要求很高,标量成像系统则简单,易于实现。但是,通常光生太赫兹的功率较小,而且由于光源的不稳定性,使产生的太赫兹频率发生漂移。在接收端由于太赫兹频率不稳定导致信号质量的下降,影响成像质量。针对上述问题,本论文提出基于双边带调制的光生太赫兹幅度成像系统方案。将被测样品信息转移到调制信号上,能够有效消除由于太赫兹频率漂移对成像质量造成的影响。在双边带调制的基础上,分析了非抑制载波双边带调制的成像方案,验证了该方案相比于抑制载波双边带调制方案能够有效地提高太赫兹接收功率。论文首先分别介绍光生太赫兹幅度成像系统的关键器件及其工作原理,包括电光调制器、太赫兹光电探测器以及太赫兹接收器等关键器件。然后,分析系统中各模块的实现技术路线,包括前端设计、空间光路设计、接收机设计以及软件设计等。本论文从理论上分析了非抑制载波双边带调制方式的太赫兹接收功率大于抑制载波双边带调制方式,并开展了载频300GHz,调制频率12GHz的太赫兹幅度成像验证实验,并证实了非抑制载波双边带调制方式的成像系统相对而言会有接收功率上的优势。根据样品厚度测量的实验结果,估计出样品厚度的成像误差最大为0.46mm。本论文期望为太赫兹连续波幅度成像提供一种宽带易调谐的技术思路。
朱浩[3]（2020）在《太赫兹层析成像的理论与实验研究》文中研究表明太赫兹辐射（Terahertz）,也被称为太赫兹波,亚毫米波或远红外电磁辐射,该波段的电磁波频率分布在100GHz10THz（波长位于3mm0.03mm）之间,由于介于红外光与毫米波之间,因此有着微波与红外的特性。与可见光,红外辐射,X射线等辐射类似,可以作为物体成像使用的光源,对于非极性材料组成的物体,太赫兹波有着很强的穿透能力,因此就可以将太赫兹波用于物体的内部结构成像或者对缺陷进行分析,得益于这种穿透特性,太赫兹成像有着较大的应用潜力,尤其是在安检领域,航空航天领域以及材料的无损检测领域。并且作为一种新型的成像方式,可以对其他的成像方式进行补充。层析成像技术就是一种可以对物体的内部结构,组成材料分布进行三维成像的成像技术,在其他波段上,该技术得到了有效的应用,如在医学安检领域广泛应用的X射线CT技术,光学OCT技术等。太赫兹同样对于物体有着较好的的穿透能力,因此这些技术也能适用于太赫兹波段,与X射线不同的是,由于太赫兹仅有4meV的极低的光子能量,因此太赫兹波对于被检测物体不会产生电离效应,具有很高的安全性,因此可以有效地作为X-CT的补充检测手段。本文主要对太赫兹层析成像即透射式太赫兹层析成像以及反射式太赫兹层析成像两种不同方式的层析成像技术进行了理论和实验研究,并分析了影响分辨率的因素。其中透射式太赫兹CT成像技术使用太赫兹impatt固态源产生连续波,对被测物体进行透射,用高莱盒探测器进行信号探测,具有高功率高灵敏度的特点,使用滤波反投影算法和联合代数迭代算法两种算法对实验数据进行处理,获得样品断层图像;太赫兹反射层析成像使用太赫兹TDS系统,对物体进行脉冲辐射,探测物体表面深度下面不同结构的分布,使用较为新颖的PPEX算法对反射回探测器的信号进行处理,重建被测样品表面深度下面的断层结构。本论文的主要研究内容以及主要工作如下:1.对太赫兹层析成像的理论进行研究,从麦克斯韦方程组出发,得出成像的基波方程,并说明太赫兹层析成像问题的本质,之后使用两种近似方法对该问题进行线性化简化。2.根据太赫兹层析成像模型,以及中心切片定理等相关理论,使用Matlab编写对实验采集的投影数据进行还原的滤波反投影算法（FBP）和联合代数迭代算法（SART）,并且在Matlab环境中使用经典的Phantom脑图对这两种算法进行仿真模拟验证。3.使用Impatt固态源,高莱盒探测器等实验仪器搭建了一套透射式层析成像系统,并且使用Labview语言编写了相关的控制与数据采集程序,对多种类型的样品进行扫描实验,使用上述两种算法成功实现对多种样品的断层图像重建。4.根据相关理论,使用太赫兹时域光谱系统搭建了一套反射式层析成像系统,并且引入较为新颖的算法对多层纸张样品进行实验,成功实现了对多层纸张样品每一层纸张的位置与形状还原,并且纸张上的图案也得以还原。
牛丽婷[4]（2019）在《太赫兹结构化波束的产生及其在太赫兹成像中的应用》文中提出太赫兹波是介于毫米波和远红外波之间的电磁波,能穿透很多介电材料,且穿透能力优于红外波。成像原理相同时,太赫兹成像的分辨率比微波成像的分辨率高。相比于X射线成像,低密度材料在太赫兹成像中的对比度更高。因此太赫兹成像可以作为现有成像技术的补充,应用于无损检测和人体安检等领域。太赫兹成像系统的景深越长,分辨率越高,则该成像系统的性能越好。传统的连续太赫兹波成像系统中,探测样品的波束为高斯波束,必须权衡瑞利距离和波束宽度,难以同时满足长景深和高分辨率。近年来,太赫兹结构化波束的发展为该问题提供了有效的解决方案。比如,太赫兹零阶贝塞尔波束和加速艾利波束等结构化波束具有无衍射特性,可以在较长传播范围内保持较小的光斑尺寸。此外,如果这两种波束的其中一部分被遮挡或者扭曲,它们可以在传播过程中具有自修复特性。因此这两种结构化波束可以用于扩展成像系统的景深,而成像系统的分辨率不会因为景深扩展受影响。本文研究了太赫兹零阶贝塞尔波束和加速艾利波束的产生、这两种结构化波束对成像系统的景深扩展,以及重建算法对连续太赫兹波计算机层析成像（Computed Tomography,CT）的重建图像质量的影响。主要内容概括如下:（1）基于角谱理论对太赫兹零阶贝塞尔波束和加速艾利波束的产生过程进行了数值仿真。设计并制作了适用于0.3 THz的衍射元件、一维（One-Dimensional,1D）立方相位板和二维（Two-Dimensional,2D）立方相位板。首先使用衍射元件产生了0.3THz的零阶贝塞尔波束,并与锥透镜产生的零阶贝塞尔波束进行了对比。结果表明衍射元件可以有效提升太赫兹零阶贝塞尔波束的转换效率。使用1D立方相位板和2D立方相立方板与相应的傅里叶变换透镜结合,分别产生了1D加速艾利波束和2D加速艾利波束。（2）构造了一套传统的基于高斯波束的连续太赫兹波二维透射成像装置并研究了该成像装置的景深和横向分辨率,然后在频域对透射图像进行滤波,消除了数据采集过程中样品和探测器的相对平移引入的噪声。最后,将零阶贝塞尔波束和2D加速艾利波束引入到该太赫兹透射成像中,研究了基于这两种结构化波束的成像系统的横向分辨率和景深。（3）设计了一套传统的基于高斯波束的连续太赫兹波二维反射成像装置并研究了该成像装置的景深和横向分辨率,然后用衍射元件将太赫兹零阶贝塞尔波束引入到反射成像装置中。比较了基于零阶贝塞尔波束和高斯波束的两个太赫兹反射成像系统的景深和分辨率。结果表明基于零阶贝塞尔波束的连续太赫兹波二维反射成像系统不仅具有显着扩展的长景深,而且具有良好的抗干扰能力。（4）设计了一套传统的基于高斯波束的太赫兹CT实验装置,并采集了样品的投影数据。使用基于压缩感知的凸算法和其他多种算法处理投影数据分别获得了重建图像,结果表明基于压缩感知的凸算法能有效的消除重建图像中的射线伪影,而且不会引入其它失真。进一步,通过数值仿真分析了基于高斯波束的太赫兹CT的成像过程。最后研究了基于零阶贝塞尔波束和基于高斯波束的太赫兹CT获取的投影数据和重建图像的差异。
王与烨,陈霖宇,徐德刚,石嘉,冯华,姚建铨[5]（2019）在《太赫兹波三维成像技术研究进展》文中研究表明太赫兹波具有良好的光谱特性、非电离性和对许多非极性材料具有穿透性,在无损探伤、安检、生物医学诊断、艺术品鉴别等领域表现出许多独特的优点。特别是,太赫兹波三维成像技术能够实现样品内部信息探测,逐渐成为当前的研究热点,并展现出广阔的发展前景。本文重点介绍了太赫兹波三维成像的几种常用技术,包括其基本原理和对应的研究进展,并分析了存在的问题和发展趋势。
陈霖宇[6]（2018）在《连续太赫兹波三维成像技术的研究》文中进行了进一步梳理太赫兹波是一种具有许多独特性质的电磁波,近年来,随着太赫兹波产生和探测技术的发展,太赫兹技术的应用领域不断拓展。其中,太赫兹波三维成像技术可以实现对物体内部信息的探测,具有广阔的应用前景。本文针对高折射率样品以及生物组织样品在太赫兹波三维成像过程中遇到的问题,利用高功率的连续太赫兹辐射源,开展了基于折射率匹配方法的太赫兹波计算机辅助层析（CT）成像技术、基于多深度切片成像的三维重构技术以及基于图像逆处理的干涉消除算法相关研究工作,主要内容及创新点如下:1.概述了太赫兹波成像技术以及多种太赫兹波三维成像技术的研究进展。重点介绍了太赫兹波CT成像技术的发展历史,基本原理和重建算法。2.针对太赫兹波CT成像技术对高折射率样品成像中的折射效应问题,提出了一种基于折射率匹配方法的太赫兹CT成像技术,能够有效地避免扫描过程中光束的偏折。结合本文提出的消除液体吸收和抑制伪影的数据处理算法,实现了对高折射率样品的太赫兹CT成像。3.采用Feeney’s方法制备大鼠的脑创伤动物模型,并利用太赫兹波透射式成像系统对鼠脑的组织切片进行成像检测。研究结果表明,鼠脑创伤区域相比于正常区域具有更低的透过率。最后通过对鼠脑不同深度进行切片成像实现了对鼠脑的三维建模。该三维重构成像清楚地反映了鼠脑内部创伤区域的空间分布。4.通过对各种太赫兹波成像系统中条纹产生物理机制的理论分析,提出了一种基于图像逆处理的干涉消除方法。分别对模拟的干涉图和实际的太赫兹成像图中的干涉条纹实现了消除。相比于传统的频域滤波方法,图像逆处理方法可以使图像峰值信噪比（PSNR）和结构相似性指数（SSIM）得到有效地提高。最后,将图像逆处理方法应用于新鲜鼠脑组织的太赫兹波透射式成像图中,经过干涉消除,实现了更准确的鼠脑组织信息获取。
高鹏[7]（2017）在《基于太赫兹相干层析成像系统的图像插值技术研究》文中认为太赫兹波以其波长较长,单光子能量较低的特性,拥有较强的透视性和安全性等特点,近年来吸引了人们极大的研究兴趣。同时,由于太赫兹波能够穿过一些工业上使用较多地非金属物品与非极性物质,使得太赫兹波在医学成像,无损探伤,成分研究等方面受到广泛关注。太赫兹相干层析技术是一种近年来迅速发展的检测手段,有着分辨率高、非介入和无损检测等特点,符合当前医疗检测,安全检查的要求。但是当前太赫兹光源功率低,容易受到探测灵敏度和电噪声等影响,成像的信噪比较低。同时,由于太赫兹探测设备只能采用单点探测器,所以面临着扫描速度慢的问题。本研究针对以上两个问题进行了讨论,研究了:（1）利用压缩感知算法在不影响成像质量的前提下减少了数据采集量,从而提高了探测速度。并将压缩感知算法对太赫兹成像系统采样结果进行了软件仿真,证明了其具有的可行性。（2）对于采集到的低分辨率图像,其中仍然有一些受到噪声影响,强度较弱的细节无法识别,需要进一步采取图像滤波,图像插值等算法来增强图像质量,提高实验图像的分辨率,提取出更多图像细节。本文将对太赫兹图像的滤波,插值方法进行研究。（3）本研究对几种插值算法的领域进行了研究,并针对其中的多阈值边缘检测-基于边缘的图像插值算法以及协方差自适应插值算法进行了软件实现,应用于太赫兹成像所获得的实验图像上,对算法的优劣,以及时间复杂度进行了统计和比较。
姚俊峰[8]（2017）在《基于压缩感知的太赫兹成像算法研究》文中提出太赫兹波（Terahertz wave,THz wave）具有安全性、光谱分辨特性、穿透性和高分辨率等物理性质,可以作为成像信号源,为无损检测、生物医学、安检和军事等领域提供了新型的成像手段。由于目前大多数的太赫兹成像系统采用了光栅扫描方式,使得采集数据量大且时间较长,在实际应用中受到了严重制约。为了提高太赫兹成像速度,可以对硬件进行改进,但花费的成本更高且难度较大。从软件上可以采用更高效的成像算法,难度相对较小且更加经济高效。论文开展了反射式太赫兹成像实验得到了印刷电路板的图像,提出了基于压缩感知的时域太赫兹光谱和图像重构算法,并利用Matlab验证了算法的有效性。论文完成的主要工作包括:（1）研究了用于重构一维时域太赫兹光谱的正交匹配追踪算法（Orthogonal matching pursuit,OMP）。研究了信号的稀疏表示原理、压缩感知的数学模型、测量矩阵和重建算法的设计方法。阐明了算法的基本原理和实现流程,并对理想一维信号和脉冲太赫兹时域光谱进行了重构,结果表明利用约20%的测量数据即可近乎完全地实现重构。为了快速得出测量次数的大致取值范围,确定了选择最小测量次数的计算条件。（2）开展了反射式太赫兹成像实验。介绍了成像系统各组成模块及功能,阐明了系统的工作原理、实验步骤和成像过程。以小型印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）为实验样本,得到了分辨率为0.2 mm、直径约为3 mm的PCB局部圆形图像,并根据信号强度及图像颜色,判断出了对应的PCB区域表面结构和材料属性,验证了太赫兹成像在PCB表面微观检测领域的应用潜力。（3）研究了基于离散小波变换的WOMP（Wavelet OMP）算法用于重构二维太赫兹图像。采用Symlet小波作为稀疏变换基,并阐明了算法的实现流程。以256×256像素的Lena灰度图像和PCB局部太赫兹灰度图像进行了重构验证,结果表明WOMP算法能够实现采样率为0.6的良好重构,可节省约40%的测量数据,即从理论上可以提高40%的成像速度。对重构图像进行了中值滤波和色彩增强处理,能够提高重构图像的平滑度和可辨识性。
李仁奎[9]（2017）在《基于太赫兹相干层析成像系统的色散补偿算法研究》文中研究指明由于太赫兹波存在相对别的电磁波不具备的透视性和安全性等特点,近年来引起人们极大的研究兴趣。同时,因为太赫兹波能够穿过一些工业上使用较多地非金属物品与非极性物质,因此,太赫兹波在成像研究方面越来越受到关注。太赫兹相干层析技术是为类似于超声成像的医疗检测手段,其分辨率高特征且非介入和无损检测等特点,符合当前医疗检测手段的要求。由于使用宽带光的原因,导致色散对成像有较大的影响。现在,怎样对色散进行消除,成为我们提高系统分辨率的一个尤为重要的课题。根据这个需求,本文做了如下研究:（1）对太赫兹相干层析成像的色散进行理论分析,同时对待测样品的色散参数进行定量的分析,成功提取色散参数,为下一步色散补偿做好准备。（2）对色散的硬件补偿方法和色散的数值补偿方法进行了阐述,对快速扫描光学延迟线法进行定量的分析,并进行仿真。并通过理论分析和数值计算,对数值补偿方法中的解卷积算法、迭代补偿算法和自聚焦算法进行分析与仿真。（3）对不同的色散补偿算法进行比较。由于色散的硬件补偿需要预先知晓色散参数同时需要不断对光路进行调节,在生物方面适用性较弱。数值补偿中,自聚焦算法不仅相较硬件补偿适用性强,同时精度更高,故其具有广泛的应用前景和较大的使用价值。
饶云坤[10]（2016）在《太赫兹相干层析成像系统的色散补偿技术研究》文中指出太赫兹成像技术作为一种当下研究地最广泛的太赫兹技术,由于其非接触和无损检测的特点,被广泛的应用在制药,医疗,安检和材料科学等领域。相干层析成像技术是近十年迅速发展起来的一种成像技术,其基于光学干涉原理可以对样品内部微结构进行高精度截面成像。本文将两者相结合,研究了一种三维成像技术—太赫兹相干层析成像技术,阐述了相应的色散补偿方法的原理并应用于该技术中。实验结果表明,与传统的太赫兹成像技术相对比,提出的太赫兹相干层析成像技术实现了对样品的高精度三维重构,在材料无损探测、生物医学诊断及机场安检等领域具有广泛的应用前景。文章主要工作如下:（1）将太赫兹技术与相干层析成像相结合,研究了一种三维成像技术—太赫兹相干层析成像技术,搭建了系统的硬件部分并且编写相关的程序来实现对硬件的控制和数据的处理。（2）介绍了色散的硬件补偿方法和色散的数值补偿方法,并通过理论分析和数值计算,着重阐述了数值补偿方法中的解卷积算法和迭代补偿算法。迭代补偿算法,相比于硬件的色散补偿方法和数值色散补偿算法中的解卷积算法,由于其预先不需要知道样品的色散特性和厚度,故其具有广泛的应用前景和较大的使用价值。迭代补偿算法结合三维成像技术,给出了最终的三维重构图像,其纵向分辨能力高达100?m。
二、Terahertz波计算机辅助三维层析成像技术（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Terahertz波计算机辅助三维层析成像技术（论文提纲范文）
（1）多基线SAR三维成像技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 MB LSAR研究现状 |
| 1.2.2 MB CSAR研究现状 |
| 1.2.3 MB BiSAR研究现状 |
| 1.2.4 关键技术研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 论文主要工作及内容安排 |
| 第二章 MB SAR三维成像相关理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MB LSAR成像几何与信号模型 |
| 2.2.1 成像几何 |
| 2.2.2 回波信号 |
| 2.3 MB LSAR三维成像原理 |
| 2.3.1 层析向聚焦成像原理 |
| 2.3.2 层析向分辨率与采样要求 |
| 2.4 MB CSAR三维成像 |
| 2.4.1 三维脉冲响应函数 |
| 2.4.2 三维成像处理方式 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 MB SAR层析相位误差校正 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MB SAR层析相位误差分析 |
| 3.3 基于PGA的 MB SAR层析相位误差校正 |
| 3.3.1 基于孤立散射体的层析相位误差校正 |
| 3.3.2 基于PGA的层析相位误差校正 |
| 3.4 基于SOA的 MB SAR层析相位误差校正 |
| 3.4.1 用锐利评价层析向聚焦质量的合理性 |
| 3.4.2 基于SOA的层析相位误差校正 |
| 3.5 实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 MB SAR高分辨率三维成像 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MB SAR三维成像信号模型 |
| 4.3 MB SAR高分辨率三维成像 |
| 4.3.1 基于IAA的层析向聚焦 |
| 4.3.2 基于GLRT的模型阶数选择 |
| 4.3.3 MB SAR三维成像处理流程 |
| 4.4 层析向参数估计精度分析 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.5.1 仿真实验结果 |
| 4.5.2 实测数据处理结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 MB BiSAR三维成像 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 成像模型 |
| 5.3 分辨率分析 |
| 5.3.1 距离向分辨率 |
| 5.3.2 方位向分辨率 |
| 5.3.3 层析向分辨率 |
| 5.4 基于快速BP算法的BiSAR二维成像 |
| 5.4.1 椭圆极坐标系下的子孔径成像 |
| 5.4.2 椭圆极坐标系下的子图像采样要求 |
| 5.4.3 算法实现流程 |
| 5.4.4 计算量分析 |
| 5.5 MB BiSAR三维成像处理流程 |
| 5.6 实验结果 |
| 5.6.1 BiSAR二维成像 |
| 5.6.2 MB BiSAR三维成像 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（2）基于光子学的太赫兹幅度成像技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太赫兹技术简介 |
| 1.2 太赫兹成像技术 |
| 1.2.1 太赫兹成像的优势 |
| 1.2.2 太赫兹成像的主要技术 |
| 1.2.3 光生太赫兹成像的典型优势 |
| 1.3 太赫兹成像技术的国内外研究现状 |
| 1.4 论文研究内容以及章节安排 |
| 第2章 光生太赫兹幅度成像系统的关键器件 |
| 2.1 电光调制器 |
| 2.1.1 相位调制器 |
| 2.1.2 马赫-曾德尔强度调制器 |
| 2.1.3 双平行马赫-曾德尔调制器 |
| 2.2 太赫兹光电探测器 |
| 2.2.1 光电导天线 |
| 2.2.2 单行载流子光电探测器(UTC-PD) |
| 2.3 太赫兹的接收探测 |
| 2.3.1 电光取样探测 |
| 2.3.2 基于肖特基二极管的检波接收 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光生太赫兹幅度成像系统设计 |
| 3.1 太赫兹连续波幅度成像原理 |
| 3.2 光生太赫兹幅度成像的系统设计 |
| 3.2.1 光生太赫兹幅度成像系统的前端设计 |
| 3.2.2 光生太赫兹幅度成像系统的接收机设计 |
| 3.2.3 光生太赫兹幅度成像系统的空间光路设计 |
| 3.3 数据采集以及软件设计 |
| 3.3.1 ADC工作原理 |
| 3.3.2 ADC误差 |
| 3.3.3 ADC实物及其性能 |
| 3.3.4 软件设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 光生太赫兹成像系统的实验验证 |
| 4.1 光生太赫兹成像的实验系统 |
| 4.2 光生太赫兹成像结果与分析 |
| 4.2.1 实验参数 |
| 4.2.2 成像结果与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（3）太赫兹层析成像的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太赫兹辐射的特点与基本性质 |
| 1.2 太赫兹成像技术的国内外研究历史及现状 |
| 1.2.1 太赫兹成像技术 |
| 1.2.2 太赫兹层析成像的发展历史和研究现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 太赫兹层析成像的基本原理 |
| 2.1 太赫兹层析成像的基波方程 |
| 2.1.1 亥姆霍兹方程求解 |
| 2.2 逆散射非线性化近似 |
| 2.2.1 玻恩近似 |
| 2.2.2 一阶Rytov近似 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 太赫兹层析成像物理模型与图像还原算法 |
| 3.1 太赫兹层析成像物理模型 |
| 3.2 图像重建算法及仿真验证 |
| 3.2.1 Radon变换与滤波反投影 |
| 3.2.2 迭代还原算法及仿真模拟 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 太赫兹透射层析成像实验 |
| 4.1 透射式太赫兹层析成像系统搭建 |
| 4.2 扫描控制与数据采集程序 |
| 4.3 断层图像重建与结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 太赫兹反射层析成像实验 |
| 5.1 反射式太赫兹层析成像原理及系统搭建 |
| 5.1.1 成像原理 |
| 5.1.2 成像系统实物图 |
| 5.2 反射式层析成像断层重建算法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）太赫兹结构化波束的产生及其在太赫兹成像中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 结构化波束的研究进展 |
| 1.3 太赫兹成像技术的研究进展 |
| 1.4 3D打印技术 |
| 1.5 论文主要内容和创新点 |
| 2 结构化波束的原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 角谱理论 |
| 2.3 零阶贝塞尔光束的原理 |
| 2.4 加速艾利光束的原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 太赫兹结构化波束的产生 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 太赫兹零阶贝塞尔波束的产生 |
| 3.3 太赫兹加速艾利波束的产生 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 连续太赫兹波二维透射成像 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于高斯波束的太赫兹透射成像 |
| 4.3 基于零阶贝塞尔波束的太赫兹透射成像 |
| 4.4 基于加速艾利波束的太赫兹透射成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 连续太赫兹波二维反射成像 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于高斯波束的太赫兹反射成像 |
| 5.3 基于零阶贝塞尔波束的太赫兹反射成像 |
| 5.4 基于高斯波束和零阶贝塞尔波束的太赫兹反射成像对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 连续太赫兹波计算机层析成像 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 计算机层析成像的重建算法 |
| 6.3 基于高斯波束的太赫兹CT |
| 6.4 基于贝塞尔波束的太赫兹CT |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（5）太赫兹波三维成像技术研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 太赫兹计算机辅助层析 |
| 2.1 CT成像原理 |
| 2.2 研究进展 |
| 3 反射式太赫兹层析 |
| 3.1 太赫兹飞行时间层析 |
| 3.2 太赫兹光学相干层析 |
| 3.3 太赫兹调频连续波雷达成像 |
| 4 其它太赫兹三维成像技术 |
| 4.1 太赫兹断层合成层析 |
| 4.2 太赫兹衍射层析 |
| 4.3 太赫兹菲涅尔透镜层析 |
| 4.4 太赫兹三维数字全息 |
| 4.5 合成孔径雷达 |
| 5 结束语 |
（6）连续太赫兹波三维成像技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太赫兹波成像技术概述 |
| 1.2 太赫兹波三维成像技术的分类与研究概况 |
| 1.2.1 太赫兹波计算机辅助层析技术 |
| 1.2.2 太赫兹波反射式层析成像技术 |
| 1.2.3 其它太赫兹波层析成像技术 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 太赫兹波计算机辅助层析成像技术的研究 |
| 2.1 计算机辅助层析成像技术的原理介绍 |
| 2.2 CT重建算法介绍 |
| 2.2.1 解析重建算法 |
| 2.2.2 迭代重建算法 |
| 2.3 基于折射率匹配方法的太赫兹CT成像实验研究 |
| 2.3.1 折射对太赫兹CT成像的影响 |
| 2.3.2 基于折射率匹配方法的太赫兹CT成像系统设计 |
| 2.3.3 对高折射率样品的太赫兹CT成像 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于多深度切片成像的三维重构技术研究 |
| 3.1 鼠脑创伤的太赫兹波透射式成像 |
| 3.1.1 自由落体击打性颅脑创伤动物模型制备 |
| 3.1.2 太赫兹波透射式成像系统 |
| 3.1.3 成像样品制备 |
| 3.1.4 鼠脑创伤的太赫兹波透射式成像结果及分析 |
| 3.2 图像预处理 |
| 3.3 基于多深度切片成像的三维重构技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 太赫兹波成像干涉条纹消除算法的研究 |
| 4.1 条纹消除方法的研究现状 |
| 4.2 基于频域滤波的太赫兹波成像干涉消除方法 |
| 4.3 基于图像逆处理的太赫兹波成像干涉消除方法 |
| 4.3.1 太赫兹波成像中干涉条纹产生的理论分析 |
| 4.3.2 条纹噪声的特征提取以及干涉消除 |
| 4.4 图像复原质量评价 |
| 4.5 基于图像逆处理的太赫兹波成像实验研究 |
| 4.6 图像逆处理方法在太赫兹生物医学成像中的应用 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于太赫兹相干层析成像系统的图像插值技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 太赫兹波概述 |
| 1.2 太赫兹成像技术概述 |
| 1.3 相干层析成像技术 |
| 1.4 太赫兹相干层析的国内外发展现状 |
| 1.5 本文的主要研究工作和意义 |
| 2 太赫兹相干层析系统 |
| 2.1 相干层析系统的成像原理 |
| 2.2 相干层析系统的特征参数 |
| 2.3 太赫兹相干层析成像系统设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 压缩感知的应用研究 |
| 3.1 压缩感知背景和研究现状 |
| 3.2 压缩感知原理 |
| 3.3 压缩感知在X-Y轴图像上的应用仿真 |
| 3.4 压缩感知在X-Z轴图像上的应用仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 压缩感知恢复图像的插值算法研究 |
| 4.1 图像插值算法的背景及分类 |
| 4.2 多阈值边缘检测-基于边缘的图像插值算法 |
| 4.3 协方差自适应插值算法 |
| 4.4 图像预处理的影响 |
| 4.5 多阈值边缘检测-基于边缘的图像插值算法的仿真结果 |
| 4.6 协方差自适应插值算法的仿真结果 |
| 4.7 插值算法结果比较 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 论文总结与工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
（8）基于压缩感知的太赫兹成像算法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 太赫兹成像技术 |
| 1.2.2 太赫兹成像算法 |
| 1.3 论文完成的主要工作 |
| 2 反射式太赫兹成像原理 |
| 2.1 太赫兹源 |
| 2.2 光电导天线产生太赫兹波 |
| 2.3 太赫兹波传输与探测 |
| 2.4 反射式太赫兹成像 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于正交匹配追踪的压缩感知重构算法研究 |
| 3.1 信号的稀疏表示 |
| 3.2 压缩感知的数学模型 |
| 3.3 测量矩阵与重建算法 |
| 3.4 基于正交匹配追踪的重构算法 |
| 3.4.1 正交匹配追踪原理 |
| 3.4.2 OMP算法实现流程 |
| 3.4.3 理想信号的OMP重构结果 |
| 3.5 脉冲太赫兹时域光谱重构 |
| 3.5.1 原始信号初步处理与稀疏度分析 |
| 3.5.2 原始信号的OMP重构结果 |
| 3.5.3 OMP算法测量次数确定条件 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 反射式太赫兹成像实验研究 |
| 4.1 太赫兹成像实验系统 |
| 4.1.1 TAS7500光谱/成像系统 |
| 4.1.2 实验系统组成及功能 |
| 4.2 PCB表面检测及实验样本 |
| 4.3 太赫兹成像实验步骤 |
| 4.4 成像结果分析及处理 |
| 4.4.1 成像区域判断 |
| 4.4.2 PCB材料属性及缺陷判断 |
| 4.4.3 实验结果初步处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于离散小波变换和OMP的图像重构研究 |
| 5.1 基于离散小波变换和OMP的重构算法 |
| 5.1.1 离散小波变换 |
| 5.1.2 WOMP算法及实现流程 |
| 5.1.3 示例图像重构结果及评价 |
| 5.2 反射式太赫兹图像重构及评价 |
| 5.3 图像中值滤波处理 |
| 5.4 图像HSV色彩增强处理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者在攻读学位期间发表的学术论文 |
（9）基于太赫兹相干层析成像系统的色散补偿算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 太赫兹波简介 |
| 1.2 相干层析成像简介 |
| 1.3 太赫兹成像简介 |
| 1.4 光学相干层析成像简介 |
| 1.5 本文的主要工作与意义 |
| 2 太赫兹相干层析成像 |
| 2.1 光学相干层析成像技术 |
| 2.2 太赫兹相干层析 |
| 2.3 太赫兹相干层析系统 |
| 2.4 太赫兹相干层析成像系统特征参数 |
| 2.5 太赫兹相干层析成像系统调试过程 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 太赫兹相干层析成像色散分析 |
| 3.1 样品色散计算 |
| 3.2 相干层析成像系统的色散仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 太赫兹相干层析成像色散补偿算法的研究 |
| 4.1 数据处理 |
| 4.2 色散的硬件补偿方法 |
| 4.3 色散的数值补偿方法 |
| 4.4 色散补偿算法比较 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）太赫兹相干层析成像系统的色散补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 太赫兹波概述 |
| 1.2 太赫兹成像技术简介 |
| 1.3 相干层析技术的历史和发展 |
| 1.4 太赫兹相干层析成像技术 |
| 1.5 本文的主要研究工作和意义 |
| 2 相干层析成像理论 |
| 2.1 相干层析技术的成像原理 |
| 2.2 相干层析成像系统的特性参数 |
| 2.3 相干层析成像系统的干涉信号仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 相干层析成像系统的色散理论研究 |
| 3.1 样品色散对相干层析成像系统的深度信号的影响 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.3 时域相干层析成像系统的色散仿真 |
| 3.4 相干层析成像系统的色散补偿技术 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 太赫兹相干层析成像系统的研究 |
| 4.1 太赫兹相干层析成像系统的辐射源选择 |
| 4.2 太赫兹相干层析成像系统的实验装置 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 太赫兹相干层析成像系统色散补偿的实验结果 |
| 5.1 深度扫描信号的仿真及色散补偿结果 |
| 5.2 太赫兹相干层析系统三维重构的色散补偿结果 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 解卷积算法的Matlab程序 |
| 附录3 迭代补偿算法的Matlab程序 |
四、Terahertz波计算机辅助三维层析成像技术（论文参考文献）
- [1]多基线SAR三维成像技术研究[D]. 冯东. 国防科技大学, 2020(01)
- [2]基于光子学的太赫兹幅度成像技术研究[D]. 高翔. 浙江大学, 2020(02)
- [3]太赫兹层析成像的理论与实验研究[D]. 朱浩. 电子科技大学, 2020(07)
- [4]太赫兹结构化波束的产生及其在太赫兹成像中的应用[D]. 牛丽婷. 华中科技大学, 2019(03)
- [5]太赫兹波三维成像技术研究进展[J]. 王与烨,陈霖宇,徐德刚,石嘉,冯华,姚建铨. 中国光学, 2019(01)
- [6]连续太赫兹波三维成像技术的研究[D]. 陈霖宇. 天津大学, 2018(06)
- [7]基于太赫兹相干层析成像系统的图像插值技术研究[D]. 高鹏. 华中科技大学, 2017(04)
- [8]基于压缩感知的太赫兹成像算法研究[D]. 姚俊峰. 重庆大学, 2017(06)
- [9]基于太赫兹相干层析成像系统的色散补偿算法研究[D]. 李仁奎. 华中科技大学, 2017(03)
- [10]太赫兹相干层析成像系统的色散补偿技术研究[D]. 饶云坤. 华中科技大学, 2016(11)