太赫兹光场成像的实验与处理研究

太赫兹波的频率介于红外线与微波之间，其独特优势使得太赫兹三维成像已成为国内外的研究热点。为了将光场成像技术拓展到太赫兹波段，介绍了太赫兹光场成像的实验与处理方法。采用太赫兹相机阵列采集到了一系列特定视角的太赫兹光场数据。针对由成像系统的器件限制导致图像存在较强噪点等问题，通过离散余弦变换（Discrete Cosine Transform，DCT）滤波达到了较好的去噪效果并有效保留了图像的细节信息。利用峰值信噪比（Peak Signal-to-NoiseRatio， PSNR）和结构相似性（Structural SIMilarity， SSIM）图像质量评价指标对比了多种滤波去噪方法，证明了DCT滤波方法对于太赫兹图像预处理的可行性。通过选取不同深度值得到了不同景深处的图像重构结果，初步实现了太赫兹光场成像的数字重聚焦。

Abstract

The frequency of terahertz wave is between infrared ray and microwave, and its unique advantages make terahertz three-dimensional imaging become a research hotspot at home and abroad. In order to extend the optical field imaging technology to terahertz band, the experiments and processing methods of terahertz optical field imaging are introduced. A series of terahertz optical field data with specific viewing angles are collected using a terahertz camera array. Device limitations of the imaging system cause noise in images. Aiming at this problem, discrete cosine transform filtering achieves a good denoising effect and effectively retains the details of the images. Peak signal-to-noise ratio and structural similarity are used to compare various filtering denoising methods, which proves the feasibility of DCT filtering method in terahertz image preprocessing. The digital refocusing of terahertz optical field imaging is realized preliminarily by selecting different depth values to reconstruct images in different depths.

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