粮食芽变初始于内部胚芽部分, 萌芽早期活动发现困难, 成为制约粮食储备安全的一个瓶颈。 粮食芽变过程主要是将淀粉转化为用于生长的麦芽糖。 采用太赫兹(Terahertz, THz)成像技术, 研究不同浓度的小麦麦芽糖混合物的图像特征, 在图像中样品区域各个像素点提取出一条THz光谱, 并求平均, 得到一条平均光谱。 通过主成分分析方法(principal component analysis, PCA)前5个主成分的累计方差贡献率达到98%以上, 用前5个主成分的得分值矩阵代替原始光谱数据, 建立基于径向基核函数的支持向量机(support vector machine, SVM)定量分析模型。 对比结果表明, 太赫兹成像技术结合化学计量学方法对小麦麦芽糖含量具有较好的判别效果, 其中SVM模型获得最好的预测结果, 为通过小麦种麦芽糖含量实现对小麦芽变程度的检测, 保障粮食品质, 提升国家储藏科技水平奠定了理论和技术基础。

随着 THz成像技术的日益发展，针对设计清晰、实时、高灵敏度、小型化及低成本 THz成像系统还比较困难的问题，从设计 THz成像系统的角度出发，就其在成像方面的特点、工作原理、组成及关键技术(包括 THz光学系统、探测器及信号处理)进行了研究，着重研究了目前 THz成像系统的新进展。并分析比较了电磁波段中 γ、X、紫外、可见光、微光、红外、 THz及毫米波各成像系统的优缺点及应用。在 THz成像系统的典型应用基础上提出了 THz成像系统未来发展方向。

THz探测器作为 THz成像系统的核心器件, 一定程度上制约着 THz成像技术的发展, 鉴于单元/多元探测器的光机扫描成像模式存在的问题, THz焦平面探测器成像成为 THz探测技术发展的方向。介绍了近年来国内外在 THz焦平面探测器, 特别是基于 VOx的 THz焦平面探测器及其成像技术的研究进展, 分析了 THz焦平面探测器及其成像模式的发展前景。本文对于研究 THz成像技术及应用的发展具有重要的参考意义。

随着超快激光技术的快速发展以及人们对太赫兹辐射与物质作用机理的进一步认识, 太赫兹辐射作为一项新的、 快速发展的技术在很多领域受到广泛关注, 在安全检测、 医学诊断、 无线通信和制药等诸多领域预示着广泛的应用前景。 由于食品安全问题的重要性, 食品安全的检测技术面临着巨大的机遇与挑战。 太赫兹光谱与成像技术提供了一种新型的食品安全检测手段。 相比于其他技术, THz技术具有高信噪比和动态范围宽等诸多特点, 能够同时获得样品在THz波段的时域信息与频域信息, 以及对应的物质物理结构和化学成分等重要信息, 在食品安全检测领域具有独特的优势。 文章简要介绍了太赫兹波的概念、 特点和技术手段, 太赫兹辐射技术在食品安全领域的最新应用进展, 并讨论了THz技术应用的限制因素, 展望了THz技术的应用前景。

实时成像是太赫兹成像技术的发展方向之一。利用美国相干公司生产的CO2抽运的THz激光器, 采用124×124像元的面阵探测器对人民币水印进行了成像实验研究; 实验中所用激光频率为2.5 THz。同时, 采用多幅图像平均等方法提高图像信噪比, 最后采用阈值分割方法实现水印提取。利用此成像装置已获得较清晰的人民币水印实时图像, 通过所用的图像处理方法以使水印更清晰可辨。实验结果表明, 此种成像方式在图像分辨率和成像帧频方面具有很大的优势。

Real-time, continuous-wave terahertz (THz) imaging is demonstrated. A 1.89-THz optically-pumped far-infrared laser is used as the illumination source, and a 124×124 element room-temperature pyroelectric camera is adopted as the detector. With this setup, THz images through various wrapping materials are shown. The results show that this imaging system has the potential applications in real-time mail and security inspection.

THz电磁辐射的关键技术就是THz的产生和检测.本文分别介绍了两种产生THz辐射的方法及其对应的检测方法,较为全面地论述了THz成像技术,详细分析了THz成像技术的成像装置、成像原理及成像过程,并对其在生物医学方面的应用前景进行了重点分析.