研究了一种基于毫米波的步进频连续波合成孔径雷达成像系统。基于算法研究, 搭建了成像硬件及软件系统, 实现信号扫描及回波信号的采集与处理。处理后的信号通过成像算法计算, 获得目标物体的三维图像数据。实验测试了系统x、y、z方向的分辨率, 测试结果表明系统x方向分辨率在8~9 mm, y方向分辨率为12 mm, z方向分辨率为40 mm左右。研究了系统的最佳成像距离, 实验发现, 当目标物体在距离收发天线5~16 cm范围时, 均可对目标清晰成像且仅有很小的背景噪声。在人体安检的应用上, 检测了五种常见面料的穿透效果。实验结果表明, 在正常衣物厚度下, 系统能有效地穿透面料并对隐藏物体清晰成像。

为了改进太赫兹无损检测过程的有效性和可靠性, 搭建了一套可以快速进行太赫兹无损检测的可视化系统。系统采用设计的太赫兹调频连续波成像装置来采集检测数据, 利用MATLAB的图形用户界面开发一套集成图像处理和3维重构等功能的可视化软件平台来分析数据, 并用该系统来检测一个内部含金属的高分子隔热瓦样件。结果表明, 搭建的太赫兹无损检测可视化系统能对高分子隔热瓦的内部结构进行有效观察检测, 并运用其软件平台的内部图像处理算法进行合理分析, 将内部预埋金属缺陷的大小以及轮廓直接显示在计算机上, 提高了无损检测结果的准确性, 大大降低太赫兹无损检测的难度与数据分析周期。该系统的设计在实际工业应用中具有高效、简洁、实时的特点。

利用建筑材料、隔热垫和胶粘剂制作了胶层中含人工空气缺陷的三层胶接结构, 并利用SynViewScan 300连续太赫兹成像系统对样件进行了检测。通过分析胶接面的太赫兹二维图像及缺陷处和正常胶粘处的单点纵向信号, 获得了胶层空气缺陷的位置和大小信息。结果表明, 连续太赫兹波成像系统可以清晰识别胶接结构中的胶层空气缺陷。