[发明专利]一种提高太赫兹连续波扫描成像质量的方法

说明书

本发明公开了一种提高太赫兹连续波扫描成像质量的方法，涉及太赫兹波成像技术领域。本发明包括以下步骤：SS01设置测试材料长度M1，宽度Mw和扫描步距St，太赫兹连续波扫描成像结束后保存原始图像；SS02读取太赫兹连续波扫描原始图像，转换为8位灰度图像；SS03对原始图像进行回程补偿算法，处理完毕后保存图像；SS04直方图均衡处理；SS05图像灰度分区间动态变换调整；SS06图像灰度非线性变换处理，增强图像细节；SS07图像高斯平滑处理；SS08结束。本发明通过回程补偿算法抑制消除了太赫兹连续波扫描图像中锯齿条纹噪声，通过灰度分区间动态变换调整、非线性处理等算法增强图像分辨率，解决了现有的太赫兹连续波扫描成像质量较低的问题。

技术领域

本发明属于太赫兹波成像技术领域，特别是涉及一种提高太赫兹连续波扫描成像质量的方法。

背景技术

太赫兹波通常指的是频率在0.1～10THz(波长在0.03mm～3mm)之间的电磁波，处于电磁波谱中的微波与远红外之间的位置，具有量子能量低，能够穿透绝大多数非极性材料以及很强的时间、空间相干性，因而适用于非破坏性、非接触式成像和无损检测。太赫兹连续波成像技术与脉冲成像技术相比，能提供比脉冲源更高的辐射强度，在太赫兹源的整个发射周期内，都有波形的持续输出，映射到物体的太赫兹波图像上显示为明暗即强度的不同，据此可推测出物体内部的形状、缺陷或损伤位置。

目前，太赫兹连续波成像主要分为扫描成像和阵列成像，阵列成像受限于太赫兹器件技术，搭建成本较高；太赫兹连续波扫描成像是目前比较普遍的成像方式，它依靠太赫兹探测器和平移台对物体进行逐点扫描，可以获得物体的太赫兹图像。太赫兹连续波扫描而成的原始图像普遍存在着两个主要问题：一是图像中存在锯齿状的条纹噪声；二是对比度低、图像模糊，可视化程度低；降低了图像分辨率，影响成像质量。

太赫兹原始图像中的锯齿条纹，与扫描成像过程中物体扫描方向一致，是由平移台的振动产生的。常用的解决方法是增加数据采集时间间隔，确保平移台稳定后再进行数据采集，该方法在一定程度上减少了锯齿条纹噪声，但扫描台不停的启动、停止会降低扫描速度，延长成像时间，成像效率下降，不利用太赫兹连续波扫描成像技术的推广应用。

太赫兹连续波扫描成像过程中受探测器的限制，对于小信号无法响应，信噪比低，导致太赫兹原始图像分辨率低、图像模糊。采用灰度线性拉伸、直方图均衡等传统的图像去噪、增强的处理方法，在提升图像分辨率同时会损失一些物体细节信息以及引起灰度值过度曝光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高太赫兹连续波扫描成像质量的方法，通过回程补偿算法抑制消除太赫兹连续波扫描图像中锯齿条纹噪声，通过灰度分区间动态变换调整、非线性处理等算法增强图像分辨率，解决现有的太赫兹连续波扫描成像质量较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种提高太赫兹连续波扫描成像质量的方法，包括以下步骤：

SS01设置测试材料长度M1，宽度Mw和扫描步距St，太赫兹连续波扫描成像结束后保存原始图像；

SS02读取太赫兹连续波扫描原始图像，转换为8位灰度图像；

SS03对原始图像进行回程补偿算法，处理完毕后保存图像；

SS04直方图均衡处理；

SS05图像灰度分区间动态变换调整；

SS06图像灰度非线性变换处理，增强图像细节；

SS07图像高斯平滑处理；

SS08结束。

进一步地，所述SS03的具体步骤如下：