[发明专利]用于测量电磁波的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于测量诸如电磁波的波形之类的信息的技术。特别地，本发明涉及用于测量作为适合于信号处理的波形的太赫波的装置和方法。

背景技术

近年来，利用太赫波的非破坏性透视成像和用于通过使用太赫波脉冲研究材料的特性的太赫时域光谱法已经得到了积极研究。PTL公开了一种涉及在太赫成像中执行的图像处理并对于信息压缩和峰值检测使用小波分析的方法。此外，NPL公开了对太赫波的时间波形执行小波变换并将小于阈值的小波展开系数的值设为零（阈值处理）。因此，包含于时间波形中的噪声分量可被去除。通过在去除噪声分量之后执行逆小波变换，可以获得从中去除噪声分量的时间波形。NPL讨论了比较去除噪声分量之后的S/N比以确定各种母小波当中的哪个母小波具有最大量的从其中去除的噪声分量。噪声分量主要表达在整个频率范围上出现的白噪声。由于与母小波具有低的相关性，因此，对于每个扩散系数，噪声分量出现在零附近。

引文列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开No.10-153547

非专利文献

NPL 1：Microelectronics Journal,Vol.32（2001），pp.943-953，“De-noising techniques for terahertz responses of biological samples”

发明内容

技术问题

在上述降噪技术中，从要被确定的时间波形导出的信号（即，展开系数值）还包含与母小波具有低的相关性的分量。这意味着，除了噪声分量以外，小波展开系数值接近零的信号还包含从时间波形导出的这种信号。因此，上述现有技术中的基于小波变换的降噪方法非期望地去除了这种从时间波形导出的信号。

问题的解决方案

鉴于上述问题，本发明的用于测量电磁波的电磁波测量装置包括波形获得单元、形成单元和变换单元。波形获得单元被配置为获得电磁波的第一时间波形。形成单元被配置为对第一时间波形执行小波变换并通过使用受控的小波展开系数执行逆小波变换以形成第二时间波形。变换单元被配置为通过基于第一时间波形与第二时间波形之间的比值将电磁波变换成变换后的时间波形来获得变换后的时间波形。

此外，鉴于上述问题，本发明的用于测量电磁波的电磁波测量方法包括以下步骤：用于获得电磁波的第一时间波形的第一步骤；用于对第一时间波形执行小波变换的第二步骤；用于通过使用受控的小波展开系数对小波变换的结果执行逆小波变换以获得第二时间波形的第三步骤；用于确定第一时间波形与第二时间波形之间的比值的第四步骤；和用于通过基于该比值将电磁波变换成变换后的时间波形来获得变换后的时间波形的第五步骤。

本发明的有益效果

根据本发明，由于通过基于上述比值将电磁波变换成第二时间波形获得时间波形，因此，可以防止在现有技术出现的当通过使用阈值处理等去除包含在时间波形中的噪声分量时出现的、对从要被确定的时间波形导出的信号的非期望的去除。

附图说明

图1A是本发明的实施例的配置图。

图1B是本发明的另一实施例的配置图。

图2A示出具有良好的S/N比的太赫波的时间波形。

图2B示出当对时间波形执行小波变换时获得的小波展开系数。

图3A示出经受控制之后的小波展开系数。

图3B示出通过在控制小波展开系数之后执行逆小波变换获得的波形。

图3C示出当使用三层片材的纸时获得的反射波形。

图4A示出偏置电压、光照射功率和太赫强度之间的关系。

图4B是本发明的第一实施例的流程图。

图5A是本发明的第三实施例的配置例子。

图5B是本发明的第六实施例的配置例子。

图6A示出本发明的第七实施例中的与样品具有特征光谱时对应的测量的波形。

图6B示出本发明的第七实施例中的与样品不具有特征光谱时对应的测量的波形。

具体实施方式