[发明专利]一种太赫兹图像重构方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太赫兹图像重构方法及系统，尤其涉及一种基于频域法的太赫兹图像重构方法及系统。

背景技术

随着技术的发展，太赫兹成像越来越多地应用于人们的生产和生活。太赫兹辐射成像技术因特有的光谱特性使其在安全检查领域具有良好的应用前景，该技术能对人体隐蔽携带的违禁品实施无损伤的检测，能及早发现潜在的危险，因此可广泛应用于安全检查领域。目前，无论是脉冲还是连续太赫兹非近场成像都较难获得高分辨率图像。要获得较高分辨率可以使用更小的扫描步长，但这样会增加扫描成像时间，而且扫描步长由于受到衍射极限限制，不能够无限减小，因此，其图像分辨率低，成像效果不佳。

发明内容

本发明解决的技术问题是：构建一种太赫兹图像重构方法及系统，克服现有技术的太赫兹图像分辨率低，成像不佳的技术问题。

本发明的技术方案是：提供一种太赫兹图像重构方法，步骤如下：

图像去噪：对接收的太赫兹图像信号采用中值滤波和均值滤波除去信号噪声，所述中值滤波将太赫兹图像中一点的值以一个领域中的中值代替，所述均值滤波将太赫兹图像中用各像素邻域均值代替原像素值；

图像重构：对太赫兹图像信号进行连续傅里叶变换得到多幅未知场景的位移图像，对所述位移图像进行周期采样得到低分辨率图像，对多帧低分辨率图像进行混频的离散傅里叶变换，根据多帧观察图像经混频的离散傅里叶变换与未知场景的连续傅里叶变化之间的关系得到原始场景频率域系数，然后进行傅里叶逆变换得到重构的图像；

非局部滤波：由全空间域像素点的加权平均值求得像素点的估计值，获取两个像素点之间的相似性，然后对其进行加权平均；

边缘处理：采用水平和垂直算子对非局域滤波处理后的图像进行边缘处理；

叠加处理：将边缘处理后的图像与非局部滤波处理的图像进行叠加，将叠加后的毫米波图像进行图像锐化得到最终处理图像。

本发明的进一步技术方案是：在进行离散傅里叶变换变换时，包括对多帧低分辨率图像的配准和运动估计。

本发明的进一步技术方案是：在获取位移图像过程中，对图像进行全局位移。

本发明的进一步技术方案是：对位移图像以不同周期采样得到多帧低分辨率图像。

本发明的进一步技术方案是：在非局部滤波步骤中，包括确定搜索窗口、相似性窗口以及滤波深度参数。

本发明的进一步技术方案是：在非局部滤波步骤中，两个像素点之间的相似性根据灰度向量之间的相似性获取。

本发明的进一步技术方案是：所述相似性窗口为以带噪声像素为中心，固定大小的方形领域。

本发明的技术方案是：构建一种太赫兹图像重构系统，包括图像去噪模块、图像重构模块、非局部滤波模块、边缘处理模块、叠加处理模块，所述图像去噪模块对接收的太赫兹图像信号采用中值滤波和均值滤波除去信号噪声，所述中值滤波将太赫兹图像中一点的值以一个领域中的中值代替，所述均值滤波将太赫兹图像中用各像素邻域均值代替原像素值；所述图像重构模块对太赫兹图像信号进行连续傅里叶变换得到多幅未知场景的位移图像，对所述位移图像进行周期采样得到低分辨率图像，对多帧低分辨率图像进行混频的离散傅里叶变换，所述图像重构模块根据多帧观察图像经混频的离散傅里叶变换与未知场景的连续傅里叶变化之间的关系得到原始场景频率域系数，然后进行傅里叶逆变换得到重构的图像；所述非局部滤波模块由全空间域像素点的加权平均值求得像素点的估计值，获取两个像素点之间的相似性，然后对其进行加权平均；所述边缘处理模块采用水平和垂直算子对非局域滤波处理后的图像进行边缘处理，所述叠加处理模块将边缘处理后的图像与非局部滤波处理的图像进行叠加，将叠加后的毫米波图像进行图像锐化得到最终处理图像。

本发明的进一步技术方案是：所述非局部滤波模块包括确定搜索窗口、相似性窗口以及滤波深度参数，所述相似性窗口为以带噪声像素为中心，固定大小的方形领域。

本发明的进一步技术方案是：所述非局部滤波模块中，两个像素点之间的相似性根据灰度向量之间的相似性获取。