编码器、绝对定位编码器方法和绝对定位编码器系统技术方案

一种用于从THz频带测量将图案解码的基于太赫兹(THz)的绝对定位系统的编码器。该编码器包括具有多层反射/透射结构的标尺，该多层反射/透射结构包括具有行的矩阵。矩阵的各行对应于多个图案，使得各个图案用于形成测量。发射器向标尺发射THz波形。接收器用于测量从标尺反射的THz波形的幅度。存储器基于标尺的层的图案存储包括发射器的预定位置的数据。其中，一个或更多个处理器可基于所存储的数据从接收器所接收的幅度的测量确定发射器的位置。输出接口可用于渲染发射器的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】编码器、绝对定位编码器方法和绝对定位编码器系统
本公开总体上涉及基于太赫兹的(绝对)定位系统，更具体地，涉及从THz频带(透射或反射)测量对伪随机图案进行解码。
技术介绍
传统太赫兹(THz)感测已应用于气体感测、湿度分析、包装检查、生物医药诊断和安全筛选。在光栅扫描模式下，由具有时间紧凑光源脉冲和小光点尺寸(或孔径)的THz点光源对待检样本进行照明。THz发射器以法向入射角发送聚焦光束以检查样本的小区域(或像素)，然后检测器经由电光采样过程对对应反射波形进行采样，并且可编程机械光栅在与入射波形垂直的平面中移动样本以便测量样本的二维表面。具有光栅扫描模式的THz用在具有快速扫描速率(高达1000Hz)的商业应用中。然而，由于不规则样本表面或者来自机械光栅扫描过程的振动，一些关键挑战是如何解决从一个像素到另一像素的深度变化和光栅扫描引起的延迟/相位变化。因此，深度变化(例如，毫米级)从一个像素到另一像素改变到检测器的反射路径长度。对于波长小于1mm的THz波，这种深度变化导致相位失真并在反射波形中导致扫描失真，这限制了仅用于一些特定应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种编码器，该编码器包括：/n具有多层反射/透射结构的标尺，其中，各层包括具有行的矩阵，使得所述矩阵的各行对应于用于形成测量的图案；/n发射器，该发射器在与所述标尺相对运动的同时向所述标尺发射太赫兹(THz)波形；/n接收器，该接收器测量从所述标尺反射或穿过所述标尺的所述THz波形的幅度；/n计算机硬件存储器，该计算机硬件存储器存储包括与所述发射器的预定位置对应的图案或者基于所述标尺的所述层的图案反射/透射的THz波形的训练幅度集合的数据；/n处理器，该处理器基于所存储的数据从所述接收器所接收的幅度的所述测量确定所述发射器的位置；以及/n输出接口，该输出接口渲染所述发射器的所述位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180412 US 15/951,4301.一种编码器，该编码器包括：
具有多层反射/透射结构的标尺，其中，各层包括具有行的矩阵，使得所述矩阵的各行对应于用于形成测量的图案；
发射器，该发射器在与所述标尺相对运动的同时向所述标尺发射太赫兹(THz)波形；
接收器，该接收器测量从所述标尺反射或穿过所述标尺的所述THz波形的幅度；
计算机硬件存储器，该计算机硬件存储器存储包括与所述发射器的预定位置对应的图案或者基于所述标尺的所述层的图案反射/透射的THz波形的训练幅度集合的数据；
处理器，该处理器基于所存储的数据从所述接收器所接收的幅度的所述测量确定所述发射器的位置；以及
输出接口，该输出接口渲染所述发射器的所述位置。


2.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述发射器根据THz压缩扫描方案、具有单个THz收发器的THz光栅扫描方案或具有THz收发器阵列的线扫描方案之一或其一些组合来向所述标尺发射所述THz波形。


3.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述发射器根据THz压缩扫描方案、具有单个THz收发器的THz光栅扫描方案或具有THz收发器阵列的线扫描方案之一或其一些组合来向所述标尺发射所述THz波形，利用反射的测量、透射的测量或二者将所述标尺的至少一层的单行或多行图案解码。


4.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述发射器根据THz压缩扫描方案向所述标尺发射所述THz波形，利用反射的测量、透射的测量或二者将绝对定位系统的单层或多层伪随机图案解码。


5.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述发射器根据THz压缩扫描方案向所述标尺发射所述THz波形，使得所述THz压缩扫描方案使用l∞正则化最小二乘法来利用信号预处理步骤将伪随机图案解码。


6.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述发射器根据THz压缩扫描方案向所述标尺发射所述THz波形，使得所述THz压缩扫描方案使用箱约束优化方法来利用信号预处理步骤将伪随机图案解码。


7.根据权利要求1所述的编码器，其中，所述发射器根据THz压缩扫描方案向所述标尺发射所述THz波形，使得所述THz压缩扫描方案使用图案的反射/透射系数上的先验分布来利用信号预处理步骤标识包括正性和二进制/多级值的信号特征。


8.根据权利要求7所述的编码器，其中，所述处理器使用变分贝叶斯方法来恢复所述标尺的反射/透射的THz波形或二进制/多级反射波形。


9.根据权利要求8所述的编码器，其中，所述处理器中使用的所述变分贝叶斯方法在EM(最大期望)算法的最大化步骤中使用近似Q函数。


10.根据权利要求9所述的编码器，其中，所述EM算法是迭代变分EM算法，以恢复所述标尺的二进制/多级图案。


11.一种编码器，该编码器包括：
具有至少一层反射/透射结构的标尺，其中，所述至少一层包括具有行的矩阵，使得所述矩阵的各行对应于用于形成测量的图案；
发射器，该发射器在与所述标尺相对运动的同时向所述标尺发射太赫兹(THz)波形；
接收器，该接收器测量从所述标尺的所述至少一层的一些行反射或穿过所述标尺的所述至少一层的一些行的所述THz波形的幅度；
计算机硬件存储器，该计算机硬件存储器存储包括与所述发射器的预定位置对应的图案或者基于所述标尺的所述至少一层的图案反射的THz波形的训练幅度集合的数据；
处理器，该处理器基于所存储的数据从所述接收器所接收的幅度的所述测量确定所述发射器的位置；以及
输出接口，该输出接口渲染所述发射器的所述位置。


12.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王璞，符浩宇，菲利普·奥尔利克，秋浓俊昭，马瑞，王炳南，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP