THz共焦扫描成像中，由于太赫兹激光器不可能恒定输出和采集信号微弱等原因，导致成像质量有待提高；数字图像复原方法是一种节约系统成本和空间的有效手段。文中提出了一种用于太赫兹共焦扫描图像复原的基于两步背景抑制、中值非局部均值(MNLM)滤波和灰度变换的复合方法，并将此方法用于真实太赫兹图像，与中值滤波、开运算和非局部均值滤波相比较。真实图像处理结果表明，此方法具有较好的复原效果，尤其是图像对比度有明显提高。

由于共焦针孔的加入及现有太赫兹激光器输出不稳定，太赫兹共焦扫描显微成像所得图像的质量不高，将双边滤波算法应用于透射式太赫兹共焦扫描显微成像图像去噪复原，通过研究确定了适合于该情况的双边滤波参数，并且与中值滤波、均值滤波和开运算滤波的滤波性能进行比较，证明了双边滤波算法应用于透射式太赫兹共焦扫描显微成像图像去噪复原的可行性。

准平面波辐射下的背景材料太赫兹后向散射特性的测量方法对测量结果影响很大。为减小连续激光器输出功率波动对测量结果的影响，在每次测量泡沫塑料板时，均先测量墙的后向散射。同时，为了消除墙对测量结果的影响，以最大后向散射为基准，给出不同泡沫塑料板及同种背景材料转动不同方位角的相对后向散射强度。实验结果显示，三种泡沫塑料板相对墙的散射测量误差明显降低，从而提高了后续的相对后向散射强度测量的准确性。

太赫兹同轴数字全息具有较低的光子能量和对非金属与非极性物质较高的穿透能力，越来越受到人们的重视。但由于零级衍射光和共轭像的影响，会导致重建像细节模糊，造成图像质量下降。通过仿真对比分析了相位恢复法在可见光和太赫兹数字全息中的应用，并通过研究重建像的均方差随记录距离和记录间隔的变化情况，验证了在太赫兹波段可以将两次全息图记录缩减成一次的成像方法。讨论了噪声对简化成像的影响，结果表明当全息图和背景都带有噪声时，相位无法恢复到预定值，随着噪声的增大，重建像会越来越模糊，直至完全被噪声掩盖。

太赫兹双轴共焦扫描显微成像系统能够提高反射式共焦扫描显微系统的分辨率，为保证成像系统性能，需要合理选择离轴抛面镜组的直径、焦距和入射角等参数。提出了一种2.52 THz双轴共焦扫描显微成像实验方案，仿真研究了主要系统参数对成像系统分辨率的影响，并在所确定的系统参数条件下，计算分析了探测器位置偏移对系统轴向特性的影响。结果表明，当探测器轴向偏移在-1.73~1.73 mm范围内时，光强不小于探测器正好位于焦点处时光强最大值的80%；当探测器横向偏移范围在-0.03~0.03 mm范围内时，分辨率基本不变，响应峰值的微小偏移可以忽略。

提出结合分段对比度拉伸变换(PCST)和基于块的局部最优维纳(PLOW)滤波算法进行太赫兹Gabor同轴数字全息二维再现像图像复原的方法。分别介绍了PCST和PLOW的工作原理， 给出了PCST-PLOW组合滤波算法的工作流程。对真实的2.52 THz数字全息再现像进行了去噪处理，并对每一处理过程进行了对比分析。比较了PCST节点对增强效果的影响,其节点的起点和终点分别根据直方图和图像均值确定。对真实太赫兹再现像的处理结果显示：去噪处理后的40帧平均全息图再现像的整体标准差由0.184 9提升到0.307 4，均值与标准差的比值由1.720 8提升到2.268 8。得到的结果表明所用方法明显抑制了噪声，同时提高了图像对比度。

对准平面波照射下的背景材料后向散射特性的测量具有重要的实用价值。搭建了基于准平面波的2.52 THz背景材料后向散射特性测量实验装置，准平面波束宽约13 mm，作用距离约2.5 m。初步测量了基于墙的三种背景材料的后向散射强度，并进行了相对散射强度计算。实验结果显示，所用的具有多层粘合的透射率约为1%的25 mm厚的泡沫塑料板具有更小的后向散射，相对墙的散射强度约0.4，方位角和俯仰角45°时均约为0.37。

太赫兹共焦扫描成像中，由于太赫兹激光器不可能恒定输出和采集信号微弱等原因，成像质量有待提高。在消除激光抖动的背景抑制后进行了中值滤波、块匹配和三维滤波(BM3D)、非局部均值（NLM）滤波和中值非局部均值（MNLM）滤波等方法比较；同时研究了滤波参数对处理效果的影响。图像处理结果表明，对所考察图像应用所确定的滤波参数时，MNLM滤波稍好于NLM滤波，NLM滤波稍好于BM3D，中值滤波效果较差。

太赫兹数字全息成像是当前太赫兹成像技术的前沿研究方向之一，其中分辨率问题是这一领域的关键。有关数字全息分辨率的研究大多基于经典分辨率的估计方法，即两点分辨率问题，很少涉及到单点分辨率。在逆问题方法的框架下，通过对太赫兹同轴数字全息单点分辨率在不同探测器参数下的结果进行对比分析，给出了随着探测器的占空比、像素个数等参数的变化，物平面上各点分辨率的变化情况，以及单点分辨率的空间分布。研究结果对于实践中探测器参数的优化，以及评价太赫兹数字全息分辨率提高方面具有重要的意义。

太赫兹反射式共焦扫描显微成像系统分辨率较高且可呈现物体三维像，因此具有很大的应用价值。针对一种连续太赫兹反射式共焦扫描显微成像实验光路，在所确定的系统参数条件下，计算分析了两种太赫兹波长( 118.83 μm 和184.31 μm )的系统轴向响应特性。仿真结果表明，所设计的波长118.83 μm 的成像实验装置横向分辨率可达0.23 mm，轴向分辨率约为4.27 mm；波长184.31 μm 的系统横向分辨率可达0.36 mm，轴向分辨率约为6.63 mm。探测器轴向偏移影响大于横向偏移影响。