光纤耦合太赫兹时域光谱采样技术

主要对基于光电导天线的典型光纤耦合太赫兹时域光谱采样技术及典型光纤耦合太赫兹时域光谱系统进行了介绍.光电导天线是太赫兹时域脉冲信号产生和探测的关键部件,目前基于光电导天线的光纤耦合太赫兹时域光谱采样技术主要有3种,分别为等效时间采样法、异步采样法和腔长调谐光学采样法.对3种不同采样方法的技术原理进行了分析,并对基于不同...     

太赫兹时域光谱技术在涂层检测中的研究进展

涂层结构具有美观、隔热和耐腐蚀等优点,被广泛应用于航空航天、汽车船舶制造和制药等领域。但在涂层制备和服役过程中会不可避免地出现气泡和裂纹等缺陷,且涂层厚度和均匀性会直接影响涂层寿命,因此对涂层结构的检测显得十分重要。与常规无损检测技术相比,太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术非接触性好、抗干扰性强,适用于涂层结构快速无损检测。首先,简要地介绍了太赫兹波、太赫兹时域光谱技术和典型的太赫兹时域光谱系统;然后,详细地阐述了太赫兹时域光谱技术在光学参量、厚度和微结构检测方面的国内外研究进展,特别是太赫兹波在汽车船舶、航空航天和生物制药方向的厚度检测与成像;最后,分析了涂层结构无损检测的现状,对现有的太赫兹波检测涂层存在的问题进行了总结,并对其未来的发展进行了讨论和展望。     

基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别

为了研究基于太赫兹时域光谱的煤岩界面识别可行性,首先应用太赫兹时域光谱技术,以气煤和砂岩粉末压片作为实验样本进行了相关实验,得到了太赫兹脉冲穿过不同样本时所产生的时间延迟和衰减幅度。然后采用Hilbert-Huang变换对煤岩样的太赫兹光谱进行了时频域分析,并与由传统快速傅里叶变换方法获得的样品频谱进行了对比,结果表明,在时频域内太赫兹光谱信号具有更高的分辨率,可以更好、更直观地分析太赫兹脉冲在任意时刻的频率、能量成分,研究任意频率在不同时刻对吸收谱线的作用。最后介绍了基于太赫兹时域光谱技术的煤岩界面识别过程,通过实验验证了采用Hilbert谱和边际谱提取出的光谱特征值可以很好地区分煤岩介质。     

太赫兹逐点扫描计算机成像算法

利用本校率先在国内建立起的一套具有较高应用价值的透射式逐点扫描太赫兹（THz）辐射成像装置可以获得成像物体上每一点的光谱数据。每一点的光谱数据对应一个文本文件,这些数据虽具备物理含义,但本身不具备图像数据的特征。根据太赫兹振幅成像的实际物理意义,提出了一种根据成像物体上每一点的光谱数据,在计算机上构造太赫兹振幅图像的算法。实验证明,该算法取得理想的效果,对THz成像技术和THz光谱分析的研究具有一定的意义。     

吡虫啉和代森锰锌的太赫兹光谱研究

为了解吡虫啉和代森锰锌两种农药在太赫兹波段的光谱特性,采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术测量了室温下吡虫啉和代森锰锌在0.2-2.0 THz的高分辨率吸收谱和折射率谱.结果表明两种农药样品在此波段都有明显的特征吸收峰,且吸收谱存在显著差异.两种样品的平均折射率分别为1.65和1.32,随着频率的增加,吡虫啉的折射率增大,而代森锰锌的折射率减少.太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术可以鉴别不同种的农药分子,这对进一步利用该技术检测农药残留有重要的意义.     

基于太赫兹的危险品智能识别系统

基于太赫兹线性扫描成像和深度学习技术,实现包裹危险品实时智能识别。采用太赫兹线性扫描成像技术,穿透包裹、衣物、信封等物品,探测隐匿的塑胶凶器、塑胶炸弹、流体炸药和易燃易爆液体等危险品,形成太赫兹图像。对太赫兹图像采用基于深度学习的目标检测方法,实现危险品检测识别。实验结果表明,该系统对危险品成像,能显现X射线扫描仪不易探测的危险品,能自动识别,精度高、实时性好。该系统是一种成像质量好、识别精度高、实时性好的包裹危险品智能识别系统。     

戊唑醇和己唑醇的太赫兹(THz)光谱研究

以飞秒激光为基础的太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种新型的相干远红外光谱测量技术.文章运用THz-TDS研究了杀菌剂戊唑醇和己唑醇在THz波段的光学特性.在室温氮气环境中,得到了样品在0.2～2.2 THz波段的吸收谱和折射率谱.结果表明戊唑醇和己唑醇在此波段的吸收谱存在显著差异,其吸收峰分别位于2.05THz(戊唑醇)和1.34THz,1.75THz(己唑醇),两种样品的平均折射率分别为1.37和1.42;THz-TDS技术可以分辨化合物结构上的微小差异,可以应用于物质检测与分析,这为农药分子鉴别及更宽有效光谱区的实验测试研究提供了新的实验方法.     

基于EMD-R/S分析的太赫兹光谱降噪

针对太赫兹时域光谱系统由于延时线的重合抖动、采样抖动等产生的噪声,提出使用经验模态分解-R/S分析方法对太赫兹光谱信号进行降噪.采集太赫兹时域光谱系统的时域信号,根据EMD算法将信号分解成本征模态函数(IMF);使用R/S分析法分别计算各个IMF的Hurst指数.根据设定的阈值判断是否各个IMF是否存在均值回复的情况....     

太赫兹成像技术的应用研究

太赫兹辐射(THz)是指频率范围在0.1～10 THz的电磁波,波段位于毫米波与红外波段之间,其应用主要集中在太赫兹时域光谱技术和太赫兹成像技术两方面,其中太赫兹成像技术在实际应用中更加广泛.介绍了太赫兹辐射及其性质,简述了太赫兹成像技术及其发展过程.分析了太赫兹成像技术在安全检查、癌症检测和无损检测等领域的发展过程,结果表明使用太赫兹成像技术可以对违禁药物和危险隐藏物等进行安全检查,对人体癌变组织进行成像检测,以及对航空航天材料中的缺陷进行无损检测.随着太赫兹成像技术的不断发展,其在安检、医疗和无损检测等领域有着重要的应用前景和研究价值.     

太赫兹波科学与技术

太赫兹波是一个非常有科学价值但尚未被完全认识和利用的电磁辐射区域，它在成像、医学诊断、安全检查、信息通信、空间天文学乃至军事等领域都有着广阔的应用前景。从总体上介绍了太赫兹波的独特性质、应用领域，阐述了太赫兹波的产生、太赫兹波探测的机理和方法，并简单讨论了太赫兹技术的发展前景：被誉为21世纪影响人类未来的十大技术之一的太赫兹波科学技术，将会在未来的数十年间逐渐成熟并得到广泛的应用。     

一种新的声韵分割的时域方法

针对以前时域特征参数帧平均能量Ｅｎ和帧平均跨零率Ｚｎ在汉语语音声韵分割中的不足，提出了一种新的时域特征参数——保号率ＲＫＳ（Ｋｅｅｐｉｎｇ－ｓｉｇｎ－ｒａｔｉｏ）。实验表明，引入ＲＫＳ参数的汉语语音自动分段系统，不仅从根本上解决了Ｅｎ和Ｚｎ的不足，而且大大提高了自动分段的准确率，降低了对输入语音的依赖性。     

基于遥感数据光谱和空间特征的边缘提取方法

传统的边缘检测算子(Sobel、Robert、Prewitt、Kirsch、Gauss—Laplac等算子)主要是通过图像空域特征微分，建立不同结构的模板完成高分辨率遥感图像的边缘提取。而高分辨率遥感数字图像包括了空间域和光谱域两种信息，借助这两种特征信息提高提取城市边缘的信息精度已经成为当前算法开发的基本思路。本研究采用了“象元替换”的思想设计光谱分解和边缘检测的算子模板步骤，综合了图像的光谱特征和空间特征信息。研究结果表明，这种方法有效地提高了城市遥感数据边缘信息的提取精度，同时还具有方法简便、计算速度快的特点。     

一种单检测器可压缩成像系统设计

采用基于亚高斯随机投影的图像重建方法,得到以稀疏矩阵、非常稀疏投影矩阵作为测量矩阵的仿真结果,设计一种基于数字微镜装置阵列的可压缩成像系统,给出系统结构、各模块之间的联系和核心模块的设计方法。为满足系统对高频弱光信号检测的需要,设计单检测器弱光信号检测模块,实验结果证明该方案速度快、有较高的精度和适应性。     

分数阶系统时域子空间辨识

研究了分数阶系统的时域辨识问题,给出了一种新的分数阶系统时域子空间辨识算法.当分数阶微分阶次已知时,通过计算输入输出信号的分数阶微分,构造新的输入输出数据方程对系统的参数进行子空间辨识.当分数阶微分阶次未知时,通过代价函数将阶次辨识问题转化为参数寻优问题.采用Poisson滤波器有效避免了在计算分数阶微分时输入输出信号必须高阶可导的问题.通过分析给出了权矩阵的选取方式,提高了时域子空间辨识结果的精度.数值仿真结果表明了该算法的有效性.     

基于有限差分法的轨道电路时域分析

针对道床环境较恶劣时,在空间域难以区分轨道电路工作状态的问题,提出基于有限差分法的轨道电路时域解求解方法。利用偏微分方程数值解理论对轨道电路偏微分方程组进行离散,建立轨道电路的差分格式,并根据电压、电流在始端、终端的边界条件对调整态受电端时域电压响应进行分析,得到轨道电路的时域解。在不同初始电气参数下,通过算例仿真分析调整态受电端电压的变化情况,结果表明,所得时域解符合轨道电路的传输特性,可为轨道电路暂态分析提供理论依据。     

压缩域多媒体数据处理技术研究

多媒体数据压缩技术是多媒体、网络通讯以及计算机等应用领域的一项关键技术。多媒体数据经过压缩后再进行存储或通过网络进行传输,这已经逐渐成为多媒体应用中的标准模式;同时,多媒体应用中所涉及到的各种媒体数据,如图象、视频和音频数据,往往需要进行各种灵活的操作与处理,因此,压缩域多媒体数据直接处理技术成为一项很有意义的研究领域。文中首先就压缩数据处理的基本概念进行讨论,然后集中分析了这一研究领域的重要研究     

在空间域获得同态滤波模板的新方法

同态滤波是一种将图像亮度范围压缩和对比度增强的频域处理方法.同态滤波能够消除不均匀照度的影响而又不损失图像细节.本文简要介绍了同态滤波的原理,提出了一种在空间域获得同态滤波模板的方法,并且基于Matlab在空间域实现了图像的同态滤波增强.     

基于FCM的时间序列论域划分方法

随着社会的发展,人们对于数据预测的需求日益增加,模糊时间序列因其能够处理时间序列中含糊不清的数据而备受关注。从提高模型的预测精度角度来看,论域划分作为时间序列数据预测的第一步,作用至关重要。本文提出一种基于FCM的二次论域划分方法。该方法首先根据FCM聚类算法得到的聚类中心对论域进行一次划分,然后根据样本点空间分布的疏密程度不同对论域进行二次细化,实现不等分论域,最后通过对经典样本的预测证明方法的可行性。