[发明专利]一种对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱的方法及系统

说明书

本发明公开一种对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱的方法及系统，其方法包括：消除太赫兹光谱曲线上的因环境因素的干扰引起的振荡，对太赫兹频谱中的脉冲强度进行判断，测量违禁物品对太赫兹的吸收，确定违禁物品的特征吸收峰，对时域的太赫兹相位进行处理，计算出违禁物品的折射率，结合太赫兹相位特性、幅值特性、频域特性，进行综合判定违禁物品特性，进而对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱，从而达到实现通过地违禁物品进行太赫兹物质时域与频域谱分析，在时域判断电磁波相位变化，而后转换到频域进行吸收峰斜率的变化，以及吸收峰本身的变化进行处理，进而对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱，提升了指纹谱的安全性和有效性。

技术领域

本发明涉及太赫兹技术领域，尤其涉及一种对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱的方法及系统。

背景技术

太赫兹波指辐射频率在0.1THz-10THz的电磁波。其波段位于微波和红外之间，属于远红外波段，太赫兹具有许多独特的性质，如瞬态性、宽带性相干性、低能性。不同于X-射线和超声成像等手段，太赫兹光谱仪和成像技术不仅可以提供物体形状，而且可用于目标识别。

太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)是基于飞秒超快激光技术的远红外波段光谱测量新技术，利用其获得材料的特征谱线。物质的THz谱包含有丰富的物理和化学信息，有类似指纹光谱的特点。分子的弱相互作用及大分子的骨架振动、偶极子的旋转各振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动的吸收频率对应于THz波段，因此利用THz-TDS技术能够提供有关化合物结构、构型及环境等重要信息。

目前，THz-TDS在无损检测方面已经取得了许多令人瞩目的成果。例如违禁物品检测方面，有专家利用THz时域光谱系统对信件中的C4炸药进行了非接触式测量。毒品检测方面，曾报道过关于一系列毒品的太赫兹吸收光谱。

THz-TDS已发展成为一种重要的无损检测方法。

现有THz-TDS技术对不同爆炸品的识别大多只在频域中进行，并且在频域中只是简单使用物质特征吸收峰的频率区别来较为简单的判断，这样不能排除吸收峰较近的物质间的干扰，从而对建立指纹谱数据库造成很多困难。

发明内容

本发明提供一种对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱的方法及系统，用以解决现有技术对不同爆炸品的识别大多只在频域中进行，并且在频域中只是简单使用物质特征吸收峰的频率区别来较为简单的判断，这样不能排除吸收峰较近的物质间的干扰，从而对建立指纹谱数据库造成很多困难的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱的方法，包括：

消除太赫兹光谱曲线上的因环境因素的干扰引起的振荡；

对太赫兹频谱中的脉冲强度进行判断；

测量违禁物品对太赫兹的吸收，确定违禁物品的特征吸收峰；

对时域的太赫兹相位进行处理，计算出违禁物品的折射率；

结合太赫兹相位特性、幅值特性、频域特性，进行综合判定违禁物品特性，进而对违禁物品建立太赫兹物质指纹谱。

其中，所述消除太赫兹光谱曲线上的因环境因素的干扰引起的振荡，包括：

采用滤波算法的方式，除太赫兹光谱曲线上的因环境因素的干扰引起的振荡

其中，所述对太赫兹频谱中的脉冲强度进行判断，包括：

在太赫兹频域中对接收不同频率分量幅值做相对处理，计算出其斜率可以直接获取快慢的程度，即得出违禁物品对太赫兹的吸收特性，进而对太赫兹频谱中的脉冲强度进行判断。

其中，所述测量违禁物品对太赫兹的吸收，确定违禁物品的特征吸收峰，包括：