[发明专利]一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统及方法

权利要求书

1.一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，包括：

太赫兹辐射源，用于产生太赫兹波；

成像物体，太赫兹波穿过透镜后，入射所述成像物体；穿过所述成像物体的太赫兹波携带有物体的强度信息；

振幅型超表面阵列空间调制器，用于根据编码信息对带有物体的强度信息的太赫兹波进行调制，获得太赫兹波信号；

太赫兹探测接收器，用于接收所述太赫兹波信号；

FPGA控制器，与所述振幅型超表面阵列空间调制器连接，用于控制并加载编码矩阵对应的编码信息；

下位机PC端，与所述太赫兹探测接收器连接，用于根据接收的所述太赫兹波信号进行压缩感知图像重构。

2.根据权利要求1所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述振幅型超表面阵列空间调制器和所述成像物体在太赫兹光路中平行放置。

3.根据权利要求1所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述振幅型超表面阵列空间调制器为64×64阵列，阵列中每个编码单元对应一个独立的超表面片段，所述超表面片段包括可使太赫兹波穿透的第一状态和阻止太赫兹波穿透的第二状态。

4.根据权利要求3所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述FPGA控制器采用基于哈达玛矩阵的测量矩阵编码控制所述振幅型超表面阵列空间调制器上的超表面结构形成哈达玛矩阵，所述哈达玛矩阵由‘+1’、‘-1’两种元素组成。

5.根据权利要求1所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述编码矩阵为64×64Hadamard编码矩阵，所述编码矩阵由所述FPGA控制器动态寻址控制。

6.根据权利要求1所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述振幅型超表面太赫兹压缩成像系统还包括抛物面汇聚反射镜；

所述抛物面汇聚反射镜用于将穿过所述振幅型超表面阵列空间调制器的太赫兹波信号进行汇聚并反射至所述太赫兹探测接收器。

7.根据权利要求1所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述下位机PC端用于采用正交匹配追踪算法对接收的所述太赫兹波信号进行压缩感知图像重构。

8.根据权利要求1所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像系统，其特征在于，所述透镜包括扩束透镜和聚焦透镜；

所述太赫兹波依次经过扩束透镜和聚焦透镜后，入射所述成像物体。

9.一种振幅型超表面太赫兹压缩成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

太赫兹波依次穿过透镜后，入射成像物体；穿过所述成像物体的太赫兹波携带有物体的强度信息；

振幅型超表面阵列空间调制器根据编码信息对带有物体的强度信息的太赫兹波进行调制，获得太赫兹波信号；

太赫兹探测接收器接收所述太赫兹波信号，并将所述太赫兹波信号传输至下位机PC端；下位机PC端根据接收的所述太赫兹波信号进行压缩感知图像重构。

10.根据权利要求9所述的一种振幅型超表面太赫兹压缩成像方法，其特征在于，所述下位机PC端根据接收的所述太赫兹波信号进行压缩感知图像重构，包括：

对输入的太赫兹波信号进行小波变换，以增加信号的稀疏度。