[发明专利]基于螺旋相衬成像的反射式太赫兹成像方法及装置

说明书

一种基于螺旋相衬成像的反射式太赫兹成像方法及装置，该方法包括准直的太赫兹波束经分束镜反射后得到反射波束；反射波束辐射到成像目标并经成像目标反射后得到第一波束；第一波束传播距离f后经过第一透镜调制后得到第二波束；第二波束传播距离f后经过频谱面的螺旋相位板调制后得到第三波束；第三波束传播距离f后经过第二透镜调制后得到第四波束；第四波束经第二透镜调制后传播距离f被太赫兹相机接收成像。本发明将螺旋相衬成像技术引入到太赫兹成像中，结合螺旋相衬成像可实现高对比度成像的特点，从而实现太赫兹高对比度成像。

技术领域

本发明涉及太赫兹准光成像技术领域，尤其涉及一种基于螺旋相衬成像的反射式太赫兹成像方法及装置。

背景技术

太赫兹波对生物组织具有一定的穿透能力，且单光子能量低，不会引起生物组织电离，在生物医学成像上非常安全，适用于生物医学成像。但是，太赫兹生物医学图像往往对比度很低，对于生物组织来说，由于其含水量较高使得太赫兹反射率很低，太赫兹对生物组织的透射率远小于反射率，因此，亟需研究反射式太赫兹高对比度成像方法。螺旋相衬成像技术被广泛应用于光学成像中，相对于普通成像方法，螺旋相衬成像通过将成像目标函数与相位因子进行卷积操作，使得目标图像中均匀区域的像素变为0，不同强度或相位区域的边界凸现出来，从而实现成像对比度增强。将螺旋相衬成像技术引入到反射式太赫兹成像领域中，可以实现太赫兹高对比度成像。因此，研究反射式太赫兹螺旋相衬成像方法具有重要的研究价值。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种基于螺旋相衬成像的太赫兹成像方法及装置，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种基于螺旋相衬成像的反射式太赫兹成像方法，包括：

准直的太赫兹波束经分束镜反射后得到反射波束；

反射波束辐射到成像目标并经成像目标反射后得到第一波束；

第一波束传播距离f后经过第一透镜调制后得到第二波束；

第二波束传播距离f后经过频谱面的螺旋相位板调制后得到第三波束；

第三波束传播距离f后经过第二透镜调制后得到第四波束；

第四波束经第二透镜调制后传播距离f被太赫兹相机接收成像。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种成像装置，用于执行如上所述的反射式太赫兹成像方法，包括：

分束镜，用于将太赫兹波束反射到成像目标上并透射经目标反射的太赫兹波；

第一透镜，用于调制经过成像目标反射后的第一波束；

螺旋相位板，用于调制经过第一透镜的第二波束；

第二透镜，用于调制经过波束挡板的第三波束；以及

太赫兹相机，用于接收经过第二透镜后的第四波束并成像；

其中，所述成像目标、第一透镜、螺旋相位板、第二透镜、太赫兹相机等距且平行设置。

基于上述技术方案可知，本发明的基于螺旋相衬成像的反射式太赫兹成像方法及装置相对于现有技术至少具有以下优势之一：

1、基于螺旋相衬成像的太赫兹高对比度成像方法将螺旋相衬成像技术引入到太赫兹成像中，结合螺旋相衬成像可实现高对比度成像的特点，从而实现太赫兹高对比度成像；

2、对于低透射率的成像目标，尤其生物组织，采用反射式成像相比透射式成像，可以获得更高的信噪比；

3、利用太赫兹相机进行接收，可以实现对成像目标的实时成像。

附图说明