一种单像素太赫兹检测系统技术方案

本申请公开了一种单像素太赫兹检测系统，其系统通过采用单像素的散斑图对经待测目标物反射的太赫兹波束进行调制，并获得每张单像素的散斑图对应的太赫兹波束的光场强度值，就可以很快地获取到成像数据，大大提高数据采集效率，缩短成像时间，采用单像素成像对环境与硬件要求均低。同时，结合太赫兹波的强穿透力及检测能力，使得系统成像分辨率与检测效率均大大提高，可以对多种物体表面或内部进行高质量成像与检测，实用性广。

【技术实现步骤摘要】
一种单像素太赫兹检测系统
本申请涉及太赫兹检测
，尤其涉及单像素太赫兹检测系统。
技术介绍
在电磁波频谱上，太赫兹波的频率在0.1-10THz范围内，波长在3μj到1000μj之间，是一种介于微波与红外线之间的电磁波。太赫兹波辐射对人体的伤害是X射线的几千分之一，对人体几乎不造成伤害，因此可用于安检领域。目前，高铁站、机场等公共场所的安检通常需要两步：被检人员先通过金属安检门(目前大多数安检门是基于X射线)，随后其全身被工作人员用手持式金属探测器进行二次扫描检测。与常规安检方式不同，太赫兹波的穿透能力很强，它不仅能探测到金属，人体携带的非金属、胶体、粉末、陶瓷、液体等危险物品也能同时被识别，而且太赫兹安检只需要一次检测即可完成安检任务，因此这种安检方式是一种非常高效的安检方式，在实际生活中具有巨大的应用价值。在利用太赫兹波技术进行安检时，对被检人员进行高质量的成像是安检过程中至关重要的一步。目前常用的太赫兹成像技术主要有两种：逐点扫描和焦平面阵列成像，但是这两种成像方式应用起来图像数据获取效率低导致成像时间长，同时，成像分辨率较低，而且对硬件要求高。
技术实现思路
本申请提供了一种单像素太赫兹检测系统，用于解决现有的成像技术中图像数据获取效率、成像时间长、成像分辨率低以及对硬件要求高的技术问题。有鉴于此，本申请提供了一种单像素太赫兹检测系统，包括：激光源、空间光调制器、投影透镜、太赫兹波源、太赫兹波成像透镜、光控太赫兹波调制器、太赫兹波会聚透镜与太赫兹波强度探测器；所述激光源用于产生激光光束后向所述空间光调制器射入；所述空间光调制器用于按照预先存储的单像素的散斑图序列依次加载其中的散斑图，同时，通过限制其相对于所述激光源之间的相对位置从而使得射入所述空间光调制器的所述激光光束完全覆盖所述散斑图，从而实现对所述激光光束进行调制并输出调制后的激光光束；所述投影透镜用于接收经所述空间光调制器输出的所述激光光束，并将所述激光光束投射至所述光控太赫兹波调制器中形成激光光斑；所述太赫兹波源用于产生太赫兹波束后向待测目标物照射；所述太赫兹波成像透镜用于对经所述太赫兹波束照射的所述待测目标物进行成像，同时，接收并向所述光控太赫兹波调制器投射经所述待测目标物反射的所述太赫兹波束，并通过限制其相对于所述光控太赫兹波调制器的相对位置，从而使得投射至所述光控太赫兹波调制器的所述太赫兹波束完全覆盖所述激光光斑，以实现所述光控太赫兹波调制器对所述太赫兹波束进行调制；所述光控太赫兹波调制器用于对所述太赫兹波束进行调制后，向所述太赫兹波会聚透镜输出经调制后的太赫兹波束；所述太赫兹波会聚透镜用于对所述太赫兹波束进行会聚；所述太赫兹波强度探测器用于获取经所述太赫兹波会聚透镜会聚后的太赫兹波束的光场强度值。优选地，所述激光源与所述空间光调制器之间设有激光扩束镜，用于对所述激光源产生的激光光束进行扩束。优选地，所述激光扩束镜与所述空间光调制器之间设有孔径大小可调的光阑，用于限制入射所述空间光调制器的激光光束的强度。优选地，还包括定时器，所述定时器用于设定所述空间光调制器与所述太赫兹波强度探测器的工作周期，以使得当所述空间光调制器每加载一次所述散斑图时，所述太赫兹波强度探测器获取对应的太赫兹波束的光场强度值。优选地，所述太赫兹波源与所述待测目标物之间设有太赫兹波扩束器，用于对所述太赫兹波源产生的太赫兹波束进行扩束。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请实施例提供一种单像素太赫兹检测系统，其通过采用单像素的散斑图对经待测目标物反射的太赫兹波束进行调制，并获得每张单像素的散斑图对应的太赫兹波束的光场强度值，就可以很快地获取到成像数据，大大提高数据采集效率，缩短成像时间，而且采用单像素成像对环境与硬件要求均低。同时，结合太赫兹波的强穿透力及检测能力，使得系统成像分辨率与检测效率均大大提高，可以对多种物体表面或内部进行高质量成像与检测，实用性广。附图说明图1为本申请实施例提供的一种单像素太赫兹检测系统的结构示意图；图2为本申请另一实施例提供的一种单像素太赫兹检测图像获取方法中的一张散斑图；图3为本申请另一实施例提供的一种单像素太赫兹检测图像获取方法中的激光光斑图；图4为本申请另一实施例提供的一种单像素太赫兹检测图像获取方法中的太赫兹波束覆盖激光光斑的示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种单像素太赫兹检测系统，包括：激光源101、空间光调制器104、投影透镜105、太赫兹波源106、太赫兹波成像透镜109、光控太赫兹波调制器110、太赫兹波会聚透镜111与太赫兹波强度探测器112；进一步地，激光源101用于产生激光光束后向空间光调制器104射入；进一步地，空间光调制器104用于按照预先存储的单像素的散斑图序列依次加载其中的散斑图，同时，通过限制其相对于激光源101之间的相对位置从而使得射入空间光调制器104的激光光束完全覆盖散斑图，从而实现对激光光束进行调制并输出调制后的激光光束；需要说明的是，如图2所示，空间光调制器104依次加载的散斑图为单张，而预先存储的散斑图序列可以为若干张，而预先存储的散斑图是通过计算机113生成并加载到空间光调制器104中。同时，通过限制其相对于激光源101之间的相对位置是不做限定的，只要能够让射入空间光调制器104的激光光束完全覆盖散斑图即可，而当射入空间光调制器104的激光光束完全覆盖散斑图时，使得激光光束的振幅发生变化，从而实现调制。进一步地，投影透镜105用于接收经空间光调制器104输出的激光光束，并将激光光束投射至光控太赫兹波调制器110中形成激光光斑；可以理解的是，激光光束通过散斑图的干涉后，自然会在输出后的投影中形成激光光斑，如图3所示。进一步地，太赫兹波源106用于产生太赫兹波束后向待测目标物108照射；进一步地，太赫兹波成像透镜109用于对经太赫兹波束照射的待测目标物108进行成像，同时，接收并向光控太赫兹波调制器110投射经待测目标物108反射的太赫兹波束，并通过限制其相对于光控太赫兹波调制器110的相对位置，从而使得投射至光控太赫兹波调制器110的太赫兹波束完全覆盖激光光斑，如图4所示，以实现光控太赫兹波调制器110对太赫兹波束进行调制；可以理解的是，投射至光控太赫兹波调制器110的太赫兹波束完全覆盖激光光斑后，可以使得光控太赫兹波调制器110的透过率发生变化，从而实现对入射进来的太赫兹波束振幅进行调制，使得太赫兹波束的振幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单像素太赫兹检测系统，其特征在于，包括：激光源、空间光调制器、投影透镜、太赫兹波源、太赫兹波成像透镜、光控太赫兹波调制器、太赫兹波会聚透镜与太赫兹波强度探测器；/n所述激光源用于产生激光光束后向所述空间光调制器射入；/n所述空间光调制器用于按照预先存储的单像素的散斑图序列依次加载其中的散斑图，同时，通过限制其相对于所述激光源之间的相对位置从而使得射入所述空间光调制器的所述激光光束完全覆盖所述散斑图，从而实现对所述激光光束进行调制并输出调制后的激光光束；/n所述投影透镜用于接收经所述空间光调制器输出的所述激光光束，并将所述激光光束投射至所述光控太赫兹波调制器中形成激光光斑；/n所述太赫兹波源用于产生太赫兹波束后向待测目标物照射；/n所述太赫兹波成像透镜用于对经所述太赫兹波束照射的所述待测目标物进行成像，同时，接收并向所述光控太赫兹波调制器投射经所述待测目标物反射的所述太赫兹波束，并通过限制其相对于所述光控太赫兹波调制器的相对位置，从而使得投射至所述光控太赫兹波调制器的所述太赫兹波束完全覆盖所述激光光斑，以实现所述光控太赫兹波调制器对所述太赫兹波束进行调制；/n所述光控太赫兹波调制器用于对所述太赫兹波束进行调制后，向所述太赫兹波会聚透镜输出经调制后的太赫兹波束；/n所述太赫兹波会聚透镜用于对所述太赫兹波束进行会聚；/n所述太赫兹波强度探测器用于获取经所述太赫兹波会聚透镜会聚后的太赫兹波束的光场强度值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种单像素太赫兹检测系统，其特征在于，包括：激光源、空间光调制器、投影透镜、太赫兹波源、太赫兹波成像透镜、光控太赫兹波调制器、太赫兹波会聚透镜与太赫兹波强度探测器；
所述激光源用于产生激光光束后向所述空间光调制器射入；
所述空间光调制器用于按照预先存储的单像素的散斑图序列依次加载其中的散斑图，同时，通过限制其相对于所述激光源之间的相对位置从而使得射入所述空间光调制器的所述激光光束完全覆盖所述散斑图，从而实现对所述激光光束进行调制并输出调制后的激光光束；
所述投影透镜用于接收经所述空间光调制器输出的所述激光光束，并将所述激光光束投射至所述光控太赫兹波调制器中形成激光光斑；
所述太赫兹波源用于产生太赫兹波束后向待测目标物照射；
所述太赫兹波成像透镜用于对经所述太赫兹波束照射的所述待测目标物进行成像，同时，接收并向所述光控太赫兹波调制器投射经所述待测目标物反射的所述太赫兹波束，并通过限制其相对于所述光控太赫兹波调制器的相对位置，从而使得投射至所述光控太赫兹波调制器的所述太赫兹波束完全覆盖所述激光光斑，以实现所述光控太赫兹波调制器对所述太赫兹波束进行调制；
所述光控太赫兹波调制器用于对...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴衡，杨鹏，陈梅云，罗劭娟，徐利民，程良伦，王涛，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44