The invention discloses a fast image sensing device, a rotating disk shaped mask of terahertz wave based compression includes: mask for terahertz wave transmission, the mask is in the shape of a disc, a mask mask matrix within the template is made by metal sheet containing two of [0,1] value toplitz matrix. The \1\ corresponds to the hollow hole, \0\ corresponds to a non hollow square hole; the mask and imaging objects placed parallel to the optical path, carrying terahertz imaging information of the objects through the wave disc mask modulation window on the template to achieve transmission modulation; using a parabolic mirror to terahertz wave transmission light together in focus, and use a terahertz detector to detect the strength. The invention can greatly improve the sampling efficiency and the speed of the terahertz compressed sensing in the modulation phase of the terahertz wave compressed sensing imaging, namely, the realization of the faster imaging.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太赫兹波成像领域,尤其涉及一种基于旋转圆盘状掩模板的太赫兹波压缩感知快速成像装置。
技术介绍
太赫兹(terahertz,简称THz)波通常是指频率在0.1~10THz(波长在0.03~3mm)波段的电磁波。太赫兹波作为一种具备独特优点的辐射源,具有重要的科学意义和极大的研究价值。太赫兹成像技术最早由Hu和Nuss在1995年实现。长时间以来,太赫兹成像系统大多采用逐点扫描成像或阵列成像的方式,但是这两种方式具有成像速度较慢或灵敏度较低等缺点。而近年来,提出了一种基于压缩感知的太赫兹成像手段,改善了逐点扫描成像与阵列成像的缺陷。所谓压缩感知,即是一种充分利用信号稀疏性或可压缩性的全新信号采集、编解码理论,能够在采样率远小于香农-奈奎斯特采样定理下实现信号的采样得到压缩样本,然后在数字信号处理中采用优化方法处理压缩样本。对样本进行恢复时,所需的优化算法常常是计算一个已知信号稀疏的欠定线性逆问题。这种基于压缩感知的太赫兹成像系统通过对光源产生的太赫兹光进行均匀化并使之覆盖成像物体,随后利用调制矩阵对携带了成像物体信息的透射光进行调制,使调制光束经过抛物面镜汇聚于焦点并被太赫兹探测器接收测量。具体实现时,可以通过调整DMD(数字微镜装置)器件、更换不同掩模板或平动掩模板等多种方式产生不同的调制矩阵进而得到多组调制数据,最后将其输入压缩感知恢复算法重建成像物体的图像。不难看出,对于不停更换掩模板和不断调整DMD(数字微镜装置)的方式,其系统的成像速度和成像质量均不理想;而平动一整块较大矩形掩模板的方式,一方面,通过横向位移平台带动掩模板平移,虽然使 ...
【技术保护点】
一种基于旋转圆盘状掩模板的太赫兹波压缩感知快速成像装置,包括:掩模板,用于实现太赫兹波透射,其特征在于,所述掩模板的外形为圆盘状,掩模板内的掩模矩阵为利用金属薄片制成的包含[0,1]的二值托普利茨矩阵,其中“1”对应镂空的方孔,“0”对应非镂空方孔;所述掩模板与成像物体在光路中平行放置,携带了成像物体信息的太赫兹波经过圆盘掩模板上的调制窗口后实现透射调制;使用一个太赫兹波抛物面镜将透射光汇聚于焦点,并使用一个太赫兹探测器探测其强度。
【技术特征摘要】
1.一种基于旋转圆盘状掩模板的太赫兹波压缩感知快速成像装置,包括:掩模板,用于实现太赫兹波透射,其特征在于,所述掩模板的外形为圆盘状,掩模板内的掩模矩阵为利用金属薄片制成的包含[0,1]的二值托普利茨矩阵,其中“1”对应镂空的方孔,“0”对应非镂空方孔;所述掩模板与成像物体在光路中平行放置,携带了成像物体信息的太赫兹波经过圆盘掩模板上的调制窗口后实现透射调制;使用一个太赫兹波抛物面镜将透射光汇聚于焦点,并使用一个太赫兹探测器探测其强度。2.根据权利要求1所述的一种基于旋转圆盘状掩模板的太赫兹波压缩感知快速成像装置,其特征在于,镂空的方孔用于实现对太赫兹波的较高透射,透射辐射由太赫兹波抛物面镜汇聚到太赫兹波探测器;非镂空的方孔无法透射太赫兹波,太赫兹探测器探测不到透过该点处的透射辐射。3.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:王与烨,任宇琛,徐德刚,陈霖宇,唐隆煌,姚建铨,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
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