【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，特别涉及随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法及装置。
技术介绍
1、随机介质由于对电磁波具有散射作用，导致普通的探测成像装置难以穿透随机介质从而对被遮蔽目标进行成像。而太赫兹波段介于微波波段与光学波段之间，研究表明，太赫兹在无损探测、勘探、生物组织成像等领域有着重要的应用前景。
2、相关技术中，太赫兹波段在近场中透过随机介质成像的能力尚不明确，相关研究尚属空白。
3、基于此，目前亟需一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法及装置来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了实现利用太赫兹对随机介质遮蔽目标的成像，本专利技术实施例提供了一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法及装置。
2、第一方面，本专利技术实施例提供了一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法，包括：获取受随机介质遮蔽的目标的反射三维电场；其中，所述反射三维电场包括二维空间的时域区间的电场信号；所述时域区间为从太赫兹脉冲源出射开始，到抵达探测平面所需的时间；
3、基于所述反射三维电场，确定随机介质的点扩展函数；
4、基于所述点扩展函数对所述反射三维电场进行滤波处理，得到滤波后的电场分布图像；
5、对所述电场分布图像进行归一化处理，得到所述目标的反射率分布图像。
6、优选地，所述获取受随机介质遮蔽的目标的反射三维电场，包括：
7、利用太赫兹脉冲照射所述受随机介质遮蔽的目标，以产生时域信号波形；其
8、利用太赫兹波探测器对所述二维空间点进行扫描，得到所述时域信号波形；
9、对所述时域信号波形进行滤波处理，得到目标时域信号波形；其中，所述目标时域信号波形为仅由所述目标反射所述太赫兹脉冲引起的波峰；
10、对所述二维空间点的位置坐标和所述目标时域波形进行组合处理，得到所述反射三维电场。
11、优选地，所述空间范围覆盖所述受随机介质遮蔽的目标所在区域。
12、优选地，所述对所述时域信号波形进行滤波处理，得到目标时域信号波形，包括：
13、计算由所述随机介质反射引起的波峰，到达所述太赫兹波探测器的传输时间；
14、基于所述传输时间对所述太赫兹波探测器进行时限控制处理，得到目标时域信号波形。
15、优选地，所述随机介质的点扩展函数是通过如下公式计算得到的：
16、h(t,r0,r1)＝α·ft(t)·w(r0,r1|t)·fδω
17、
18、
19、式中，α为场强放缩因子；t为电场的传输时间；r1＝(r1,x,r1,y,r1,z)为太赫兹波出射随机介质点；r1,x为出射云雾点在x轴的坐标；r1,y为出射云雾点在y轴的坐标；r1,z为出射云雾点在z轴的坐标；r0＝(0,0,0)为光信号入射云雾点；ft(t)为在t时刻测量到太赫兹场的概率密度分布函数；w(x,y|t)为在t时刻x,y处检测到太赫兹场的概率密度分布函数；fδω为一频率变化算子，使穿透散射介质的电磁波主频降低δω；w(r0,r1|t)为一时间相关的高斯形式扩散核；d为扩散系数；c为散射介质内光速；t0为ft(t)的中心位置相对于时间窗口开启时刻的偏移；σt′为ft(t)分布的标准差。
20、优选地，所述基于所述点扩展函数对所述反射三维电场进行滤波处理，得到滤波后的电场分布图像，包括：
21、基于所述点扩展函数，通过最小均方差滤波对所述反射三维电场进行频域滤波，得到滤波后的电场表达式；
22、基于所述电场表达式，计算得到所述滤波后的电场分布图像。
23、优选地，所述电场表达式为：
24、
25、式中，e(r,t)为电场强度；为h(t,r0,r1)*h(t,r0,r1)的频域离散化表达；*为三维卷积运算；为的共轭矩阵；f表示傅里叶变换运算；f-1表示逆傅里叶变换运算；τ为反射三维电场的离散化表达；snr表示与信号功率谱和噪声功率谱有关的噪声项参数。
26、第二方面，本专利技术实施例还提供了一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像装置，包括：
27、获取单元，用于获取受随机介质遮蔽的目标的反射三维电场；其中，所述反射三维电场包括二维空间的时域区间的电场信号；所述时域区间为从太赫兹脉冲源出射开始，到抵达探测平面所需的时间；
28、确定单元，用于基于所述反射三维电场，确定随机介质的点扩展函数；
29、第一处理单元，基于所述点扩展函数对所述反射三维电场进行滤波处理，得到滤波后的电场分布图像；
30、第二处理单元，对所述电场分布图像进行归一化处理，得到所述目标的反射率分布图像。
31、第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本说明书任一实施例所述的方法。
32、第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序在计算机中执行时，令计算机执行本说明书任一实施例所述的方法。
33、本专利技术实施例提供了一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法及装置，首先获取受随机介质遮蔽的目标的反射三维电场，并建立随机介质的点扩展函数，随后利用点扩展函数对反射三维电场进行频域滤波处理，得到电场的分布图像，再对分布图像进行归一化处理得到目标的反射率分布图像。通过上述方法能够在近场环境下有效获取目标的反射率分布，实现对受随机介质遮蔽目标的成像。
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1.一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取受随机介质遮蔽的目标的反射三维电场，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空间范围覆盖所述受随机介质遮蔽的目标所在区域。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述时域信号波形进行滤波处理，得到目标时域信号波形，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机介质的点扩展函数是通过如下公式建立的：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述点扩展函数对所述反射三维电场进行滤波处理，得到滤波后的电场分布图像，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述电场表达式为：
8.一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可
...【技术特征摘要】
1.一种随机介质遮蔽条件下太赫兹的近场成像方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取受随机介质遮蔽的目标的反射三维电场，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空间范围覆盖所述受随机介质遮蔽的目标所在区域。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述时域信号波形进行滤波处理，得到目标时域信号波形，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述随机介质的点扩展函数是通过如下公式建立的：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：余泉春，李粮生，朱勇，高洁，殷红成，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：
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