[发明专利]一种图像重建方法及反射式太赫兹鬼成像系统

说明书

本申请公开了一种图像重建方法及反射式太赫兹鬼成像系统，方法包括：根据读取至光调制器中的预置散斑图序列对预置激光束进行调制，并将调制后的激光束投射至有效调制区域，得到激光光斑；根据激光光斑对太赫兹波场进行激光调制，得到调制后的太赫兹波束，并将太赫兹波束投射至目标物体上，获取反射太赫兹波束；获取反射太赫兹波束对应的太赫兹波强度值，组合得到太赫兹波强度序列；采用预置全变分优化模型根据太赫兹波强度序列重建目标图像矩阵，得到目标物体图像。本申请能够解决现有太赫兹成像技术中的图像质量较差，且抗干扰能力较弱的技术问题。

技术领域

本申请涉及太赫兹成像技术领域，尤其涉及一种图像重建方法及反射式太赫兹鬼成像系统。

背景技术

太赫兹(THz)成像技术是利用THz射线照射目标物，通过目标物的透射或反射射线获取目标物信息，进而实现成像；与低频成像技术相比，THz频率更高、波长更短，所以成像时具有更高的空间分辨率；与红外和更高频率成像技术相比，太赫兹辐射能透过很多常见材料，例如纸制品、胶体、粉末等，可以对这些常见材料进行内部成像。因此，太赫兹成像技术在安全监测、生物医学探测、航空航天工业等领域具有重要研究价值。

常用的太赫兹成像技术主要有两种：逐点扫描和阵列成像。逐点扫描成像需要对目标物多次扫描获取信息，然后重建图像，这种方式比较耗时，成像分辨率较低；阵列成像克服了逐点扫描的速度慢的缺陷，但是成像设备较复杂，成本很高。现有的太赫兹成像技术中缺陷导致图像质量较差，而且抗干扰能力较弱，无法适用于适应更多的实际应用需求。

发明内容

本申请提供了一种图像重建方法及反射式太赫兹鬼成像系统，用于解决现有太赫兹成像技术中的图像质量较差，且抗干扰能力较弱的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种图像重建方法，包括：

根据读取至光调制器中的预置散斑图序列对预置激光束进行调制，并将调制后的激光束投射至有效调制区域，得到激光光斑，所述预置散斑图序列包括散斑图，所述有效调制区域位于预置光控太赫兹波调制器上；

根据所述激光光斑对太赫兹波场进行激光调制，得到调制后的太赫兹波束，并将所述太赫兹波束投射至目标物体上，获取反射太赫兹波束；

获取所述反射太赫兹波束对应的太赫兹波强度值，组合得到太赫兹波强度序列，所述太赫兹波强度序列与所述散斑图为预置对应关系；

采用预置全变分优化模型根据所述散斑图和所述太赫兹波强度序列重建目标图像矩阵，得到目标物体图像。

优选地，所述根据读取至光调制器中的预置散斑图序列对预置激光束进行调制，并将调制后的激光束投射至有效调制区域，得到激光光斑，之前还包括：

根据预置Hadamard矩阵生成散斑图矩阵，得到初始散斑图序列，所述初始散斑图序列包括所述散斑图矩阵；

对所述散斑图矩阵依次进行分解和排序操作，得到所述预置散斑图序列。

优选地，所述采用预置全变分优化模型根据所述散斑图和所述太赫兹波强度序列重建目标图像矩阵，得到目标物体图像，包括：

将所述散斑图和所述太赫兹波强度序列分别进行差值计算，得到散斑图变化量序列和太赫兹波强度变化量序列；

将所述散斑图变化量序列进行列重构处理，得到传感矩阵；

根据所述传感矩阵和所述太赫兹波强度变化量序列构建预置全变分优化模型；

通过所述预置全变分优化模型求解目标图像列向量，并所述目标图像列向量重构为所述目标图像矩阵，得到所述目标物体图像。

优选地，所述预置全变分优化模型为：