[发明专利]复合材料太赫兹成像分辨力增强方法、装置、设备和介质

说明书

本申请提供了一种复合材料太赫兹成像分辨力增强方法、装置、设备和介质，该方法包括：采用太赫兹成像系统，对被测复合材料进行成像检测，得到被测复合材料的第一一维距离像；对第一一维距离像去噪，获得去噪后的第二一维距离像；将第二一维距离像、细节增强后的第二一维距离像分别作为第一引导图、第二引导图，对第二一维距离像分别进行引导滤波，分别得到细节层、基础层；对细节与基础层分别进行第一增益和第二增益，将进行第一增益后的细节层和进行第二增益后的基础层叠加为第三一维距离像；对第三一维距离像进行幅值成像，得到成像后的结果图像。本申请实施例通过上述方法，能够在有效抑制背景噪声的同时，增强图像的边缘等细节信息。

技术领域

本申请涉及复合材料太赫兹成像增强技术领域，具体而言，涉及一种复合材料太赫兹成像分辨力增强方法、装置、设备和介质。

背景技术

太赫兹成像检测技术具有高透性的优点，在对复合材料进行检测时，相比于其它传统检测技术更容易探测到复合材料内部的缺陷，并且可在不接触被测材料的情形下进行成像。太赫兹波的光子能量在毫电子伏特量级，在进行太赫兹成像检测时不会对被测材料造成结构性损伤，也不会产生对生物组织有害的辐射。然而，在应用该技术时，太赫兹波会受到实验环境噪声（水蒸气、空气分子的运动和能级吸收）、系统内部噪声（光子辐射噪声、热噪声、散粒噪声等）和待测样件材料特性（层压结构内部微小空隙造成的层间多次反射、表面粗糙度较差或颗粒性较大造成的散射等）因素干扰，导致检测图像存在低对比度、低细节分辨力和清晰度较差等退化现象，影响着太赫兹成像检测技术的应用和对被测材料内部信息的准确判断。

为解决太赫兹图像存在的退化问题，已有不少学者进行研究并提出均值滤波、高斯滤波、非局部均值滤波和边缘检测等太赫兹图像去噪增强方法。以上的图像处理方法在太赫兹图像去噪与图像增强方便均取得了一定的成效，但仍有其各自的缺点。其中均值滤波可以有效抑制高斯噪声，但对边缘等图像细节会造成模糊；高斯滤波对与图像中的散斑噪声有较好的去除效果，但是会对图像的边缘和纹理细节部分造成一定的破坏；非局部均值滤波虽然可以保留图像细节信息，但不能自适应调节滤波参数，会使图像产生伪影；拉普拉斯高斯算子边缘检测对噪声较为敏感，在增强边缘和细节的同时会将图像噪声和背景信息一并增强，无法获得清晰高分辨率的图像。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合材料太赫兹成像分辨力增强方法、装置、设备和介质，可以增强复合材料太赫兹检测图像的对比度、细节分辨能力以及边缘信息，能够在有效抑制背景噪声的同时，增强图像的边缘等细节信息。

第一方面，本申请实施例提供了一种复合材料太赫兹成像分辨力增强方法，所述方法包括：

采用太赫兹成像系统，对被测复合材料进行成像检测，以得到针对所述被测复合材料的第一一维距离像；

对所述第一一维距离像进行高频去噪，获得去噪后的第二一维距离像；

将所述第二一维距离像、细节增强后的所述第二一维距离像分别作为第一引导图、第二引导图，对所述第二一维距离像分别进行引导滤波，分别得到细节层、基础层；

对所述细节层与所述基础层分别进行第一增益和第二增益，将进行所述第一增益后的细节层和进行所述第二增益后的基础层叠加为第三一维距离像；

对所述第三一维距离像进行幅值成像，得到成像后的结果图像。

在一个可行的实施方案中，所述采用太赫兹成像系统，对被测复合材料进行成像检测，以得到针对所述被测复合材料的第一一维距离像，包括：

通过所述太赫兹成像系统对所述被测复合材料进行成像检测，以获取所述被测复合材料在不同界面的反射回波的至少一个幅值信息；

根据所述至少一个幅值信息得到所述被测复合材料在太赫兹时域的检测信号；

对所述检测信号进行快速傅里叶变换，得到所述第一一维距离像；其中，所述快速傅里叶变换的公式为：