一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法，包括：进行材料内部缺陷检测，通过对待测材料目标进行二维平面扫描获得目标的散射数据；对目标的散射数据关于频域作傅里叶逆变换到时间域；对反应在被测材料前表面和后表面的时域信号加门函数；经过门函数处理后的信号关于时域作傅里叶变换；求解三维像函数并进行三维图像显示材料样品的内部缺陷。本发明专利技术针对主动式太赫兹调频连续波扫描成像系统，重点考虑太赫兹波在材料内部发生折射与反射情况，通过高斯迭代算法计算出太赫兹波实际的传播路径与损耗，利用改进的距离偏移算法重构目标的三维图像分布，从而实现利用太赫兹波进行材料内部缺陷检测的目的。

An internal defect detection method for terahertz materials based on Gauss iteration algorithm

The invention discloses an internal defect detection method of terahertz material based on Gauss iteration algorithm, which includes: carrying out internal defect detection of material, obtaining scattering data of the target by two-dimensional plane scanning of the material target to be measured, inverse Fourier transform of scattering data of the target in frequency domain to time domain, and reacting to it. Gate function is added to the time-domain signal on the front and back surfaces of the tested material; Fourier transform is made to the time-domain signal after gate function processing; and three-dimensional image function is solved to display the internal defects of the material sample. Aiming at the active terahertz FM continuous wave scanning imaging system, the present invention mainly considers the refraction and reflection of terahertz wave inside the material, calculates the actual propagation path and loss of terahertz wave through the Gauss iteration algorithm, and reconstructs the three-dimensional image distribution of the target by the improved distance migration algorithm, so as to realize the goal. The purpose of detecting defects in materials is terahertz wave.

【技术实现步骤摘要】
一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法
本专利技术涉及检测
，特别是涉及一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法。
技术介绍
太赫兹三维全息成像技术具有空间分辨率高、抗干扰能力强、穿透能力强等优点，可应用于复合材料检测、隐身涂层材料检测、隔热材料内部缺陷检测等领域。传统的太赫兹成像系统结构复杂，采用透镜聚焦原理，在算法反演过程中没有考虑电磁波的路径折射情况，非常不利于提高材料内部缺陷的检测准确度。现有技术中，利用主动式太赫兹调频连续波扫描成像系统进行材料内部缺陷检测技术，通过对待测材料目标进行二维平面扫描获得目标的散射数据，然后利用散射数据进行三维图像重构，获得目标的三维图像分布，从而直观的显示出材料内部的缺陷，其基本的工作原理如图1所示。三维成像的任务就是依据测量目标得到的散射数据s(x',y',k)，重构目标的散射系数分布δ(x,y,z)，同时给出目标三维散射分布图。三维成像算法过程可用表述为如下方程：上述方程中式(1)对X'Y'平面测量的散射场回波信号s(x',y',k)沿横向测量平面进行平面波展开，得到沿任意α方向传播的平面波在测量面z＝z0上的分量值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法，其特征是，包括：利用主动式太赫兹调频连续波扫描成像系统进行材料内部缺陷检测，通过对待测材料目标进行二维平面扫描获得目标的散射数据；对目标的散射数据关于频域作傅里叶逆变换到时间域；对反应在被测材料前表面和后表面的时域信号加门函数，抑制反应在被测材料前表面和后表面的时域上的强反射信号；经过门函数处理后的信号关于时域作傅里叶变换；求解被测材料样品的基本介电常数、利用高斯迭代原理求解太赫兹波精确的传播路径、测量收发天线的方向图增益，求解三维像函数并进行三维图像显示材料样品的内部缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法，其特征是，包括：利用主动式太赫兹调频连续波扫描成像系统进行材料内部缺陷检测，通过对待测材料目标进行二维平面扫描获得目标的散射数据；对目标的散射数据关于频域作傅里叶逆变换到时间域；对反应在被测材料前表面和后表面的时域信号加门函数，抑制反应在被测材料前表面和后表面的时域上的强反射信号；经过门函数处理后的信号关于时域作傅里叶变换；求解被测材料样品的基本介电常数、利用高斯迭代原理求解太赫兹波精确的传播路径、测量收发天线的方向图增益，求解三维像函数并进行三维图像显示材料样品的内部缺陷。2.如权利要求1所述的一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法，其特征是，利用高斯迭代原理求解太赫兹波精确的传播路径时，发射天线的发射信号到达缺陷的实际传播路径R为：入射信号传播路径：反射信号传播路径：其中，η表示太赫兹波折射点与缺陷之间的水平方向距离，变量D表示发射天线与缺陷在水平方向的距离，h表示发射天线到介质材料前表面的距离，d表示缺陷到前表面的距离，εr表示介质材料的介电常数。3.如权利要求2所述的一种基于高斯迭代算法的太赫兹材料内部缺陷检测方法，其特征是，根据snell定律构造如下方程：利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡大海，王亚海，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十一研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37