一種太赫茲成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及太赫茲（TeraHertz，THz)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太赫茲成像裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著太赫茲技術(shù)的發(fā)展，利用太赫茲時域光譜進行成像的技術(shù)越來越受到關(guān)注， 傳統(tǒng)的太赫茲時域光譜成像技術(shù)，是在太赫茲光斑焦點處放置樣品，通過二維平移臺移動 樣品，采集每一個像素點的太赫茲光譜。最后通過相應(yīng)的算法恢復(fù)成太赫茲圖像。這種成像 方法能夠同時獲得樣品的光譜信息和圖像信息是一種光譜成像方式。缺點是由于要對每個 像素點逐個掃描，成像速度比較慢。一般情況下采集一個太赫茲光譜需要1024個采樣點， 得到一個完整的光譜需要花費200s-300s。一個10*10像素的太赫茲圖像需要8個小時左 右的時間。
[0003] 還有一種傅里葉變換光譜儀掃描成像裝置（如CN202869964U中所述）利用傅里 葉變換光譜儀進行太赫茲光譜成像，不是通過移動樣品進行成像，而是通過移動拋物面鏡 采集樣品的光譜圖像。但是，這種成像方式的成像速度同樣也比較慢。傅里葉變換光譜采 集一個光譜需要時間大概在100s左右。同樣采集一個10*10的太赫茲光譜圖像也需要幾 個小時。
[0004] 在許多場景下，如此緩慢的成像速度，不能滿足用戶的需求。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本實用新型實施例期望提供一種太赫茲成像裝置， 能加快太赫茲成像的速度和性能。
[0006] 本實用新型實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：
[0007] 本實用新型實施例提供一種太赫茲成像裝置，該裝置包括：準(zhǔn)直模塊、掩模模塊和 反射波采集模塊；其中，
[0008] 準(zhǔn)直模塊，用于將入射的太赫茲信號進行準(zhǔn)直后照射向掩模模塊和待成像物品；
[0009] 掩模模塊，用于覆蓋在待成像物品前，控制太赫茲信號照射所述物品的照射區(qū) 域；
[0010] 反射信號采集模塊，用于采集經(jīng)過所述物品反射后的反射太赫茲信號，并將所述 反射太赫茲信號轉(zhuǎn)換為電信號發(fā)送至信號處理模塊；
[0011] 信號處理模塊，用于控制掩模模塊的移動，并根據(jù)對應(yīng)的電信號進行物品成像。
[0012] 上述方案中，所述掩模模塊包括：
[0013] 阿達瑪掩模單元，放置于待成像物品反射太赫茲信號的傳播路徑上，用于按照阿 達瑪變換規(guī)則，對待成像物品反射的太赫茲信號進行調(diào)制；
[0014] 掩模控制單元，用于控制阿達瑪掩模單元按照預(yù)設(shè)路徑移動。
[0015] 上述方案中，所述裝置還包括：
[0016] 分頻模塊，位于待成像物品之后，用于將所述物品反射的各個頻率的反射太赫茲 信號分別聚焦于光軸不同的位置。
[0017] 上述方案中，所述反射信號采集模塊包括：
[0018]N個反射信號固定采集單元，分別用于采集N個不同頻率的反射太赫茲信號，位于 所述光軸的不同聚焦位置。
[0019] 上述方案中，所述反射信號采集模塊包括：
[0020] 反射信號移動采集單元，用于在光軸上移動，采集不同頻率的反射太赫茲信號。
[0021 ] 上述方案中，所述準(zhǔn)直模塊包括：
[0022] 凸透鏡或者離軸拋物面鏡。
[0023] 上述方案中，所述阿達瑪掩模單元包括：
[0024] 由金屬制成的阿達瑪掩模板。
[0025] 上述方案中，所述分頻模塊包括：
[0026] 菲涅爾透鏡或菲涅爾波帶片。本實用新型實施例所提供的太赫茲成像裝置，利用 在待成像物品的反射太赫茲信號傳播路徑上放置阿達瑪掩模，實現(xiàn)了對物品像素的批量采 樣的同時提高了采樣信號的信噪比，同時，通過移動阿達瑪掩模而不移動待成像物品，實現(xiàn) 對所述物品各個像素的全面采樣，從而避免移動物品而帶來的像差；此外，利用菲涅爾透鏡 或菲涅爾波帶片將待成像物品的反射太赫茲波聚焦于光軸上不同的位置，從而實現(xiàn)采集各 個不同頻率的太赫茲波的圖像，進一步提尚太赫茲成像的速度。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本實用新型實施例提供的太赫茲成像裝置的組成示意圖；
[0028]圖2為本實用新型實施例中使用的阿達瑪掩模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖3為圖2所示的阿達瑪掩模所對應(yīng)的空間編碼方案；
[0030] 圖4為本實用新型提供的太赫茲成像裝置的一具體實施例的組成結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0031] 為了更清楚地說明本實用新型實施例和技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及實施例對本 實用新型的技術(shù)方案進行更詳細的說明，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實 施例，而不是全部實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性 勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032] 圖1為本實用新型實施例提供的太赫茲成像裝置的組成示意圖，如圖1所示，該裝 置包括：準(zhǔn)直模塊101、掩模模塊102、反射波采集模塊103和信號處理模塊104;其中，
[0033] 準(zhǔn)直模塊101，用于將入射的太赫茲信號進行準(zhǔn)直后照射向掩模模塊和待成像物 品；
[0034] 掩模模塊102,用于覆蓋在待成像物品前，控制太赫茲信號照射所述物品的照射區(qū) 域；
[0035] 反射信號采集模塊103,用于采集經(jīng)過所述物品反射后的反射太赫茲信號，并轉(zhuǎn)換 為電信號發(fā)送至信號處理模塊；
[0036] 信號處理模塊104,用于控制掩模模塊的移動，并根據(jù)對應(yīng)的電信號進行物品成 像。
[0037]具體的，準(zhǔn)直模塊101可以是凸透鏡或者是離軸拋物面鏡等具有將太赫茲波進行 直準(zhǔn)的器件。
[0038]優(yōu)選的，掩模模塊102中包括：
[0039]阿達瑪掩模單元，放置于待成像物品反射太赫茲信號的傳播路徑上，用于按照阿 達瑪變換規(guī)則，對待成像物品反射的太赫茲信號進行調(diào)制；
[0040]掩模控制單元，用于控制阿達瑪掩模單元按照預(yù)設(shè)路徑移動。
[0041]具體的，阿達瑪掩模單元可以是一塊如圖2所示的掩模，該掩模由金屬等對太赫 茲波高反射率的材質(zhì)制成，圖2中白色的部分表示實心，太赫茲波被反射；灰色的部分表示 鏤空，太赫茲波可以透過沒有被反射。將該掩模放置于待成像物品反射太赫茲信號的傳播 路徑上并進行移動，等同于在光路截面上進行可變的空間編碼，每個編碼單元對應(yīng)于圖像 上的一個像素，每個單元均可被置于〇或1態(tài)，即不反射狀態(tài)或反射狀態(tài)。例如，與圖2所 示掩模對應(yīng)的空間編碼如圖3所示。掩?？刂茊卧獙⒃摪⑦_瑪掩模單元按照預(yù)設(shè)的路徑移 動，即能完成對照射待成像物品的太赫茲信號的阿達瑪變換，進而實現(xiàn)對反射過待成像物 品的太赫茲信號的阿達瑪變換。
[0042] 圖2只示出了一種3*5(即15)成像像素的阿達瑪掩模，而實際應(yīng)用中的阿達瑪掩 模的規(guī)格和種類還有很多種，具體如何選擇阿達瑪掩模的規(guī)格和種類主要考慮成像的像素 數(shù)。而一旦選定特定的阿達瑪掩模，則該掩模對應(yīng)的移動路徑即已確定，這是由阿達瑪變換 算法決定的。可直接參考現(xiàn)有的阿達瑪光譜儀的規(guī)則制作阿達瑪掩模。具體的，圖2所示 的阿達瑪掩模，則它在最初時位于待成像區(qū)域的左上角，然后在掩?？刂茊卧目刂葡孪?向下移一行、在向右移一列，依次循環(huán)，直到該阿達瑪掩模移動至待成像區(qū)域的右下角。每 一次行/列移動之前，都先進行反射太赫茲信號的采集。
[0043]進一步的，為了加快信號采集的速度，在反射信號采集模塊103之前，所述太赫茲 成像裝置還包括：
[0044]分頻模塊，位于待成像物品之后，用于將所述物品反射的各個頻率的反射太赫茲 信號分別聚焦于光軸不同的位置。
[0045]具體的，分頻模塊可以是菲涅爾透鏡或菲涅爾波帶片等可以將經(jīng)過掩膜板調(diào)制的 太赫茲信號在光軸上分頻，因此，所述反射信號采集模塊103中，可包括：
[0046] N個反射信號固定采集單元，分別用于采集N個不同頻率的反射太赫茲信號，位于 所述光軸的不同聚焦位置。
[0047] N越大，則并行采集反射信號的效率越高，但也將導(dǎo)致成像裝置的制造成本的增 加。
[0048]因此，反射信號采集模塊103還可以包括：
[0049]反射信號移動采集單元，用于在光軸上移動，采集不同頻率的反射太赫茲信號。
[0050]當(dāng)然，為了平衡反射信號采集效率與成像裝置制造成本，也可同時設(shè)置多個反射 信號移動采集單元，每個反射信號移動采集單