本(ben)發明涉及成(cheng)像檢(jian)測(ce)技術(shu)領域，更進一(yi)步地說是涉及一(yi)種太(tai)赫茲波(bo)透射成(cheng)像裝置及方法(fa)。

背景技術：

太赫茲波是指頻率在0.1THz～10THz(波長為30～3000um)范圍內的電磁波(1THz＝10¹²Hz)，太赫茲波(bo)(bo)(bo)在電磁波(bo)(bo)(bo)頻譜中(zhong)占有很特殊的位置，其長波(bo)(bo)(bo)段方向(xiang)(xiang)與毫米(mi)波(bo)(bo)(bo)(亞毫米(mi)波(bo)(bo)(bo))相重(zhong)合，而在短波(bo)(bo)(bo)段方向(xiang)(xiang)與紅外(wai)線相重(zhong)合。

太(tai)赫茲波(bo)所(suo)處的(de)位(wei)置正好處于科學(xue)技術發展(zhan)相(xiang)對(dui)較好的(de)微波(bo)毫米(mi)波(bo)與(yu)紅外線(xian)光(guang)(guang)學(xue)之間，形成一個相(xiang)對(dui)落后的(de)“空白”；太(tai)赫茲的(de)長(chang)波(bo)方(fang)向主要(yao)屬(shu)于電子學(xue)范疇，而其(qi)短(duan)波(bo)方(fang)向則主要(yao)屬(shu)于光(guang)(guang)子學(xue)范疇，從而在(zai)電子學(xue)與(yu)光(guang)(guang)子學(xue)之間形成一個“空白”。由于太(tai)赫茲波(bo)所(suo)處的(de)特(te)殊電磁波(bo)譜的(de)位(wei)置，它有很多優(you)越的(de)特(te)性，有非常重要(yao)的(de)學(xue)術和應用價值，使(shi)得全世界各國(guo)對(dui)其(qi)都給(gei)予(yu)了極大(da)的(de)關注。其(qi)中美國(guo)、歐州和日(ri)本尤為重視。

太赫茲(zi)的(de)獨特(te)性(xing)能給(gei)寬帶通信、雷(lei)達、電(dian)(dian)子對抗(kang)、電(dian)(dian)磁武器、天文學(xue)、醫(yi)學(xue)成(cheng)(cheng)像、無損檢測(ce)、安全檢查等領域帶來了深遠的(de)影響。但目前(qian)利用(yong)太赫茲(zi)進行透射成(cheng)(cheng)像時，往往存在(zai)定(ding)(ding)位(wei)不(bu)精準，定(ding)(ding)位(wei)尺寸難(nan)以(yi)精確判(pan)定(ding)(ding)，成(cheng)(cheng)像質量難(nan)以(yi)評(ping)估的(de)缺點。

技術實現要素：

本發明提供(gong)了(le)一種(zhong)太赫茲波透(tou)射成像(xiang)裝置，能夠精確地(di)實現(xian)成像(xiang)定(ding)位，更加準確地(di)判定(ding)圖像(xiang)尺(chi)寸。具體方案如下：

一種(zhong)太(tai)(tai)赫茲(zi)透射成像裝置，包(bao)括依次設置于同(tong)一光路(lu)上的太(tai)(tai)赫茲(zi)源、第(di)一準直(zhi)(zhi)聚(ju)(ju)焦系統(tong)(tong)、第(di)二準直(zhi)(zhi)聚(ju)(ju)焦系統(tong)(tong)和探(tan)測(ce)器；被測(ce)樣品設置于所(suo)(suo)述第(di)一準直(zhi)(zhi)聚(ju)(ju)焦系統(tong)(tong)與所(suo)(suo)述第(di)二準直(zhi)(zhi)聚(ju)(ju)焦系統(tong)(tong)之間的光路(lu)上，所(suo)(suo) 述被測(ce)樣品的成像區(qu)域內(nei)固(gu)定設置金屬的定位標記。

可選地，還包(bao)括用于(yu)固定(ding)所(suo)(suo)述被(bei)測樣品(pin)的(de)樣品(pin)定(ding)位(wei)板；所(suo)(suo)述被(bei)測樣品(pin)固定(ding)于(yu)所(suo)(suo)述樣品(pin)定(ding)位(wei)板的(de)一(yi)側(ce)。

可選地，所(suo)述定位(wei)標(biao)記的數量至(zhi)少為兩個(ge)，所(suo)述被測樣(yang)品(pin)位(wei)于各個(ge)所(suo)述定位(wei)標(biao)記之間。

可選地，所(suo)述(shu)定位(wei)標記(ji)具(ju)體形(xing)狀(zhuang)為十字形(xing)、T形(xing)、X形(xing)或者圓環形(xing)；所(suo)述(shu)定位(wei)標記(ji)的(de)材質為金、銀或鋁(lv)。

可選地(di)，還包括運(yun)動控(kong)制(zhi)系(xi)統，所(suo)(suo)述(shu)(shu)運(yun)動控(kong)制(zhi)系(xi)統能夠(gou)夾持(chi)所(suo)(suo)述(shu)(shu)樣(yang)品定位板、所(suo)(suo)述(shu)(shu)被(bei)測樣(yang)品與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)定位標記同步平移。

可選地(di)，所述樣品定位板為太赫茲波高透(tou)板。

可(ke)選地，所述樣品定位板為聚四氟乙(yi)烯(xi)板、聚丙烯(xi)板、高(gao)密度乙(yi)烯(xi)板或高(gao)阻硅板。

可(ke)選(xuan)地，所述(shu)定位標記(ji)固定于(yu)所述(shu)樣品定位板(ban)的邊緣位置(zhi)。

可選地，還包括對所述探測器(qi)的信號進行處理以生成圖像(xiang)的圖像(xiang)處理系統。

此外，本發明還提供一種太(tai)赫茲(zi)透射成像方法，包括：

在被測(ce)樣(yang)品的周圍固(gu)定(ding)設置兩個(ge)或(huo)以上金屬的定(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)(ji)；調整第(di)一準(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)系(xi)統(tong)和/或(huo)樣(yang)品定(ding)位(wei)(wei)(wei)板(ban)，使(shi)(shi)太赫(he)茲(zi)波(bo)聚(ju)焦(jiao)于最邊緣的一個(ge)所(suo)(suo)述(shu)(shu)定(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)(ji)上，調整第(di)二(er)準(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)系(xi)統(tong)對焦(jiao)于探(tan)測(ce)器(qi)；啟(qi)動運動控(kong)制系(xi)統(tong)使(shi)(shi)所(suo)(suo)述(shu)(shu)被測(ce)樣(yang)品與(yu)所(suo)(suo)述(shu)(shu)定(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)(ji)平移，太赫(he)茲(zi)波(bo)掃描所(suo)(suo)述(shu)(shu)被測(ce)樣(yang)品及所(suo)(suo)有(you)的所(suo)(suo)述(shu)(shu)定(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)(ji)；經過所(suo)(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)準(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)系(xi)統(tong)的太赫(he)茲(zi)波(bo)由(you)(you)所(suo)(suo)述(shu)(shu)探(tan)測(ce)器(qi)接收并(bing)由(you)(you)圖像(xiang)處(chu)理系(xi)統(tong)生成圖像(xiang)。

本(ben)發明(ming)提供了(le)一種太(tai)赫(he)(he)(he)茲透射(she)成(cheng)(cheng)像裝(zhuang)置，包括依次設置于同一光路上(shang)(shang)的(de)太(tai)赫(he)(he)(he)茲源(yuan)、第(di)一準(zhun)(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)、第(di)二(er)準(zhun)(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)和(he)探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)，在(zai)(zai)第(di)一準(zhun)(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)和(he)第(di)二(er)準(zhun)(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)之間的(de)光路上(shang)(shang)設置有被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)。太(tai)赫(he)(he)(he)茲源(yuan)生成(cheng)(cheng)的(de)太(tai)赫(he)(he)(he)茲波(bo)(bo)(bo)經過(guo)(guo)第(di)一準(zhun)(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)進(jin)行(xing)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，使焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)點聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)在(zai)(zai)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)上(shang)(shang)，太(tai)赫(he)(he)(he)茲波(bo)(bo)(bo)經過(guo)(guo)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)后攜帶被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)的(de)信(xin)號繼續傳播，再由第(di)二(er)準(zhun)(zhun)(zhun)直(zhi)(zhi)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)聚(ju)焦(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)于探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)，對探(tan)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)器(qi)接收(shou)的(de)信(xin)號進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)處理從而得(de)到(dao)相(xiang)應(ying)的(de)圖(tu)像。在(zai)(zai)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)的(de)成(cheng)(cheng)像區域內固定(ding)(ding)(ding) 設置有金屬(shu)材質的(de)定(ding)(ding)(ding)位標記，定(ding)(ding)(ding)位標記對太(tai)赫(he)(he)(he)茲波(bo)(bo)(bo)具有良(liang)好(hao)的(de)反射(she)效(xiao)果，照射(she)到(dao)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)上(shang)(shang)的(de)太(tai)赫(he)(he)(he)茲波(bo)(bo)(bo)透過(guo)(guo)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)繼續傳播，最終成(cheng)(cheng)像時定(ding)(ding)(ding)位標記所(suo)在(zai)(zai)位置呈現(xian)明(ming)顯的(de)陰影，很容易分(fen)辨。定(ding)(ding)(ding)位標記與(yu)被(bei)測(ce)(ce)(ce)(ce)(ce)樣品(pin)(pin)的(de)實際空間位置已經確(que)定(ding)(ding)(ding)，通過(guo)(guo)定(ding)(ding)(ding)位標記的(de)成(cheng)(cheng)像與(yu)兩者的(de)實際位置相(xiang)互比(bi)較(jiao)能夠精確(que)地(di)實現(xian)成(cheng)(cheng)像定(ding)(ding)(ding)位，更加準(zhun)(zhun)(zhun)確(que)地(di)判定(ding)(ding)(ding)圖(tu)像尺寸。

本發明提(ti)供的(de)太(tai)赫茲透射成(cheng)像方法可以實現相同(tong)的(de)技術(shu)效果。

附圖說明

為了更(geng)清楚地(di)(di)說明本發明實(shi)(shi)施(shi)例或(huo)(huo)現有技(ji)術(shu)中(zhong)的技(ji)術(shu)方案(an)，下(xia)(xia)面將(jiang)對實(shi)(shi)施(shi)例或(huo)(huo)現有技(ji)術(shu)描(miao)述中(zhong)所需(xu)要(yao)使用的附(fu)圖作簡單(dan)地(di)(di)介紹，顯而易(yi)見地(di)(di)，下(xia)(xia)面描(miao)述中(zhong)的附(fu)圖僅僅是(shi)本發明的一(yi)些實(shi)(shi)施(shi)例，對于本領域普(pu)通技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)來(lai)講，在(zai)不付出創造性勞(lao)動的前提下(xia)(xia)，還可以根據這些附(fu)圖獲得其他的附(fu)圖。

圖1為本發明(ming)所提供的(de)太赫茲透射成(cheng)像(xiang)裝置一種具(ju)體(ti)布置形(xing)式的(de)結構圖；

圖2為(wei)樣品定位板及定位標記的正面結構圖；

圖(tu)3A為兩個(ge)艾(ai)里斑能清楚分辨的位(wei)置(zhi)關(guan)系圖(tu)；

圖3B為(wei)兩個艾(ai)里斑恰能(neng)分辨的(de)位置關系圖；

圖3C為兩個艾里斑不(bu)能分(fen)辨的位置關系圖。

其中：

太赫(he)茲源1、第一準直聚(ju)焦系(xi)(xi)(xi)統(tong)2、樣(yang)(yang)品(pin)定位板(ban)3、第二準直聚(ju)焦系(xi)(xi)(xi)統(tong)4、探測器5、被(bei)測樣(yang)(yang)品(pin)6、定位標記7、運(yun)動控制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)8、圖像處理系(xi)(xi)(xi)統(tong)9。

具體實施方式

本發(fa)明的核心在(zai)于提供一種(zhong)太赫(he)茲透(tou)射成像裝置及方(fang)法，能夠精確地實現成像定位，更加準(zhun)確地判定圖像尺寸(cun)。

為(wei)了使(shi)本(ben)領域(yu)的技術(shu)人員更好(hao)地理解(jie)本(ben)發明(ming)的技術(shu)方案(an)，下面將結合附圖及具體的實(shi)施方式，對本(ben)申(shen)請的太赫(he)茲透射成像(xiang)裝置及方法進行詳細的介紹(shao)說明(ming)。

如圖(tu)1所示，為(wei)(wei)本(ben)發明(ming)所提供的(de)(de)(de)太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)透射成(cheng)(cheng)像(xiang)裝置(zhi)(zhi)一(yi)種(zhong)具體布(bu)置(zhi)(zhi)形式的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)圖(tu)。圖(tu)2為(wei)(wei)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)定位(wei)板3及定位(wei)標(biao)記7的(de)(de)(de)正(zheng)面(mian)結(jie)構(gou)圖(tu)。 其包括(kuo)依次設置(zhi)(zhi)于(yu)(yu)同(tong)一(yi)光(guang)路上(shang)的(de)(de)(de)太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)源1、第(di)一(yi)準(zhun)直(zhi)聚(ju)焦系統(tong)(tong)(tong)2、第(di)二(er)準(zhun)直(zhi)聚(ju)焦系統(tong)(tong)(tong)4和探(tan)測(ce)(ce)器(qi)5等(deng)組件(jian)；被測(ce)(ce)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)6設置(zhi)(zhi)在第(di)一(yi)準(zhun)直(zhi)聚(ju)焦系統(tong)(tong)(tong)2和第(di)二(er)準(zhun)直(zhi)聚(ju)焦系統(tong)(tong)(tong)4之間(jian)的(de)(de)(de)光(guang)路上(shang)，一(yi)般(ban)地，上(shang)述組件(jian)設置(zhi)(zhi)在同(tong)一(yi)條光(guang)軸上(shang)。由(you)太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)源1生成(cheng)(cheng)太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)波(bo)向外傳(chuan)播形成(cheng)(cheng)一(yi)條光(guang)路，依次經過(guo)第(di)一(yi)準(zhun)直(zhi)聚(ju)焦系統(tong)(tong)(tong)2、被測(ce)(ce)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)6、第(di)二(er)準(zhun)直(zhi)聚(ju)焦系統(tong)(tong)(tong)4和探(tan)測(ce)(ce)器(qi)5，最終由(you)探(tan)測(ce)(ce)器(qi)5接(jie)收(shou)(shou)太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)波(bo)信號，太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)波(bo)透射過(guo)被測(ce)(ce)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)6時攜帶被測(ce)(ce)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)6的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)信號，經探(tan)測(ce)(ce)器(qi)5接(jie)收(shou)(shou)后根(gen)據相應的(de)(de)(de)信號分析計算得(de)出被測(ce)(ce)樣(yang)(yang)(yang)品(pin)6的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)。由(you)于(yu)(yu)本(ben)發明(ming)中的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)像(xiang)裝置(zhi)(zhi)是利用太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)波(bo)的(de)(de)(de)透射原理實現(xian)成(cheng)(cheng)像(xiang)，因(yin)此主要(yao)應用于(yu)(yu)太(tai)(tai)赫茲(zi)(zi)波(bo)透射效(xiao)果強的(de)(de)(de)材料。

太赫(he)(he)茲波(bo)(bo)聚焦于被測(ce)樣(yang)品(pin)所在的(de)(de)(de)一個區域(yu)內(nei)(nei)，成像(xiang)區域(yu)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)物體會被最(zui)終顯示，因(yin)此本發明在被測(ce)樣(yang)品(pin)6的(de)(de)(de)成像(xiang)區域(yu)內(nei)(nei)固定(ding)(ding)設置(zhi)金屬(shu)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)記(ji)(ji)7，定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)記(ji)(ji)7選用(yong)對太赫(he)(he)茲波(bo)(bo)反射效果強的(de)(de)(de)材料(liao)，與被測(ce)樣(yang)品(pin)6的(de)(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)相(xiang)對固定(ding)(ding)，當太赫(he)(he)茲波(bo)(bo)透射被測(ce)樣(yang)品(pin)6時，經過(guo)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)記(ji)(ji)7的(de)(de)(de)太赫(he)(he)茲波(bo)(bo)主要被反射，最(zui)終成像(xiang)較暗，很容(rong)易識別。因(yin)此通過(guo)最(zui)終成像(xiang)的(de)(de)(de)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)標(biao)記(ji)(ji)7的(de)(de)(de)位(wei)(wei)(wei)置(zhi)與實際位(wei)(wei)(wei)置(zhi)相(xiang)互比較可以精確地(di)實現成像(xiang)定(ding)(ding)位(wei)(wei)(wei)，更(geng)加準確地(di)判定(ding)(ding)圖像(xiang)的(de)(de)(de)幾何(he)數據信息。

在(zai)此基礎上，本發明的(de)太赫茲透射成像裝(zhuang)置還包括用于固定(ding)被(bei)(bei)測樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)6的(de)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)板3，被(bei)(bei)測樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)6固定(ding)于樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)板3板面的(de)一側。樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)板3與被(bei)(bei)測樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)3都位(wei)置成像區域內，太赫茲波也經過樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)板3。當(dang)然，若(ruo)不設(she)置樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)板3也是可以的(de)，僅在(zai)成像區域內布(bu)置相應數(shu)量的(de)定(ding)位(wei)標(biao)記7，與被(bei)(bei)測樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)6有(you)確定(ding)的(de)相對位(wei)置。

優選地，本發明中的(de)定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7的(de)數(shu)量至(zhi)少為兩個，兩個被(bei)測(ce)(ce)樣品(pin)6位(wei)(wei)于各個定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7之間。若只有兩個定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7，則分別位(wei)(wei)于實測(ce)(ce)樣品(pin)6的(de)兩側(ce)；若有三個或更多的(de)定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7，則多個定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7能(neng)夠圍(wei)成一個區(qu)域，被(bei)測(ce)(ce)樣品(pin)6位(wei)(wei)于定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7圍(wei)成的(de)區(qu)域內，定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)7分別位(wei)(wei)于被(bei)測(ce)(ce)樣品(pin)6之外(wai)，避免對被(bei)測(ce)(ce)樣品(pin)6的(de)成像產(chan)生影響。上(shang)述布置(zhi)方式僅是一種具體(ti)的(de)設置(zhi)形式，定位(wei)(wei)標(biao)(biao)記(ji)42只要便于區(qu)分掃描范圍(wei)和(he)被(bei)測(ce)(ce)樣品(pin)6尺寸就可以，而對于位(wei)(wei)置(zhi)并沒有具體(ti)要求。

進一步，定位標(biao)記7需(xu)要(yao)設置為特定的(de)易于識別(bie)的(de)形(xing)狀(zhuang)，例如十(shi)字形(xing)、T形(xing)、X形(xing)或者(zhe)圓環形(xing)，也可以采用(yong)其(qi)他的(de)形(xing)狀(zhuang)，容易布置且易于被發現識別(bie)。定位標(biao)記7為對太赫茲波(bo)反(fan)射(she)效應強(qiang)的(de)金(jin)屬制成，優選地(di)材質為金(jin)、銀(yin)或鋁。

由太赫(he)茲波長的不同設定(ding)每個定(ding)位標記(ji)的最小尺寸，根據瑞利判據：如果一(yi)個點光(guang)源的衍射(she)圖(tu)象中(zhong)央最亮(liang)處(chu)(chu)剛好(hao)與(yu)另一(yi)點光(guang)源的衍射(she)圖(tu)象最暗處(chu)(chu)重合，認為這兩(liang)個點光(guang)源恰好(hao)能為這一(yi)光(guang)學儀器分(fen)辨(bian)。

$\mathrm{\Δ}x=\frac{0.61\mathrm{\λ}}{n\sin \mathrm{\μ}}$

兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)相(xiang)鄰的(de)點(dian)(dian)光(guang)(guang)(guang)源形成的(de)像是(shi)(shi)(shi)兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)衍(yan)射斑(ban)(ban)，若兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)等光(guang)(guang)(guang)強的(de)非相(xiang)干像之間的(de)間隔(ge)等于(yu)艾里斑(ban)(ban)半徑(jing)，即一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)像斑(ban)(ban)的(de)中心恰好位(wei)(wei)于(yu)另一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)像斑(ban)(ban)第一(yi)(yi)暗環處，那么(me)這(zhe)兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)點(dian)(dian)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)剛好能(neng)(neng)夠分辨(bian)，而這(zhe)兩(liang)(liang)(liang)點(dian)(dian)之間的(de)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)距(ju)(ju)離(li)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)定(ding)位(wei)(wei)標記(ji)形狀大(da)小的(de)一(yi)(yi)種幾何尺(chi)寸(cun)的(de)參考(kao)。如(ru)圖3A至(zhi)圖3C所示(shi)，分別表示(shi)兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)艾里斑(ban)(ban)能(neng)(neng)清(qing)楚(chu)分辨(bian)、恰能(neng)(neng)分辨(bian)和(he)不(bu)(bu)能(neng)(neng)分辨(bian)的(de)位(wei)(wei)置(zhi)關系(xi)圖。當(dang)波(bo)(bo)長不(bu)(bu)一(yi)(yi)樣的(de)時(shi)候，分辨(bian)清(qing)楚(chu)的(de)最短(duan)距(ju)(ju)離(li)也不(bu)(bu)一(yi)(yi)樣。當(dang)系(xi)統能(neng)(neng)達到(dao)衍(yan)射極限(xian)時(shi)，若波(bo)(bo)長為(wei)1.426mm，光(guang)(guang)(guang)束發散角為(wei)12°，物體所在(zai)空間為(wei)空氣(qi)時(shi)，物空間折(zhe)射率(lv)為(wei)1，△x＝0.61*1.426/1*sin12＝4.15mm為(wei)最短(duan)分辨(bian)距(ju)(ju)離(li)，比如(ru)兩(liang)(liang)(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)斑(ban)(ban)的(de)距(ju)(ju)離(li)小于(yu)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)4.15mm，就(jiu)不(bu)(bu)能(neng)(neng)分辨(bian)，成為(wei)了同一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)光(guang)(guang)(guang)斑(ban)(ban)。所以為(wei)了使定(ding)位(wei)(wei)標記(ji)42的(de)清(qing)晰度得(de)到(dao)提高(gao)，比如(ru)說(shuo)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)十(shi)字(zi)(zi)形標記(ji)，按(an)順時(shi)針旋轉，令上(shang)面一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)點(dian)(dian)為(wei)A點(dian)(dian)，其(qi)它各點(dian)(dian)按(an)順時(shi)針為(wei)B,C,D。那么(me)A和(he)B,D之間的(de)直線距(ju)(ju)離(li)就(jiu)得(de)大(da)于(yu)4.15mm，不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)的(de)話，十(shi)字(zi)(zi)形就(jiu)分辨(bian)不(bu)(bu)出來了。還有(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)(ge)考(kao)慮因素是(shi)(shi)(shi)當(dang)標記(ji)裝置(zhi)和(he)樣品(pin)之間的(de)距(ju)(ju)離(li)小于(yu)這(zhe)個(ge)(ge)(ge)(ge)距(ju)(ju)離(li)時(shi)，標記(ji)裝置(zhi)就(jiu)和(he)樣品(pin)分辨(bian)在(zai)一(yi)(yi)起(qi)了，起(qi)不(bu)(bu)到(dao)應有(you)的(de)作(zuo)用。

本發(fa)明的太(tai)(tai)赫(he)茲(zi)透(tou)射成像(xiang)裝置還(huan)包括運(yun)動(dong)控制(zhi)(zhi)系統(tong)(tong)8，運(yun)動(dong)控制(zhi)(zhi)系統(tong)(tong)8能(neng)夠夾(jia)持樣(yang)品(pin)(pin)定(ding)位板3、被測(ce)(ce)樣(yang)品(pin)(pin)6以及定(ding)位標(biao)記(ji)7，使樣(yang)品(pin)(pin)定(ding)位板3、被測(ce)(ce)樣(yang)品(pin)(pin)6以及定(ding)位標(biao)記(ji)7能(neng)夠實現同步平(ping)移(yi)。優選(xuan)地，運(yun)動(dong)控制(zhi)(zhi)系統(tong)(tong)43由二(er)維直線電機驅動(dong)。太(tai)(tai)赫(he)茲(zi)源1生成一束太(tai)(tai)赫(he)茲(zi)波， 經過第一準(zhun)直聚焦(jiao)系統(tong)(tong)2對焦(jiao)后(hou)無法整(zheng)體覆(fu)蓋被測(ce)(ce)樣(yang)品(pin)(pin)6，需要(yao)被測(ce)(ce)樣(yang)品(pin)(pin)6平(ping)移(yi)來分區域進行測(ce)(ce)量，分區域掃描被測(ce)(ce)樣(yang)品(pin)(pin)6。

在上述任一實(shi)施例及其相互組(zu)合的基礎上，本發明(ming)中的述樣品定(ding)位(wei)(wei)板(ban)(ban)3為太赫茲波(bo)高透板(ban)(ban)，被測樣品6由太赫茲波(bo)段透過率較強的樣品定(ding)位(wei)(wei)板(ban)(ban)3固定(ding)。

具體地，樣(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)(wei)板(ban)3為聚四氟乙(yi)烯(xi)(xi)板(ban)(PPFE)、聚丙烯(xi)(xi)板(ban)(PP)、高密度乙(yi)烯(xi)(xi)板(ban)(HDPE)或高阻硅板(ban)(HRFZ-Si)。采用這(zhe)類材(cai)料(liao)可以減小太赫茲波通(tong)過(guo)定(ding)位(wei)(wei)裝置(zhi)(zhi)7的能量(liang)損耗(hao)。定(ding)位(wei)(wei)標記7固定(ding)在(zai)樣(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)(wei)板(ban)3的邊緣位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)，測量(liang)時被(bei)測樣(yang)(yang)品(pin)6位(wei)(wei)于樣(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)(wei)板(ban)3中(zhong)中(zhong)央區域內(nei)，定(ding)位(wei)(wei)裝置(zhi)(zhi)7與被(bei)測樣(yang)(yang)品(pin)6之(zhi)間有一(yi)定(ding)的間隔，以使最終(zhong)成像清(qing)晰。

本發明的(de)(de)(de)太赫(he)茲(zi)(zi)透射(she)成(cheng)像(xiang)裝置(zhi)還(huan)包括對(dui)探(tan)測(ce)器(qi)5的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)進行(xing)處理(li)以生成(cheng)圖(tu)像(xiang)的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)處理(li)系(xi)統(tong)9，圖(tu)像(xiang)處理(li)系(xi)統(tong)9將探(tan)測(ce)器(qi)5接(jie)收(shou)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)收(shou)集匯總，經(jing)過分析計算(suan)最終得到被(bei)測(ce)樣(yang)品6的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)，根(gen)據定位(wei)標記7的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)更精確(que)地確(que)定出被(bei)測(ce)樣(yang)品6的(de)(de)(de)圖(tu)像(xiang)尺寸。圖(tu)像(xiang)處理(li)系(xi)統(tong)9根(gen)據各數據采集點的(de)(de)(de)坐標位(wei)置(zhi)和每點的(de)(de)(de)太赫(he)茲(zi)(zi)幅(fu)(fu)度(du)信(xin)息(反映為圖(tu)像(xiang)中每個像(xiang)素的(de)(de)(de)灰度(du)信(xin)息)，利(li)用基(ji)(ji)于區域(yu)相關的(de)(de)(de)拼接(jie)算(suan)法和基(ji)(ji)于特征相關的(de)(de)(de)拼接(jie)算(suan)法，最終合成(cheng)一幅(fu)(fu)太赫(he)茲(zi)(zi)波(bo)透射(she)圖(tu)像(xiang)。

為了(le)確定(ding)(ding)太赫(he)茲波(bo)反射成(cheng)(cheng)像裝置(zhi)的成(cheng)(cheng)像質(zhi)量，通過成(cheng)(cheng)像中定(ding)(ding)位標記7的形狀變化與實際圖形相互比較，就可以評估整個成(cheng)(cheng)像裝置(zhi)成(cheng)(cheng)像質(zhi)量的好壞。

本發明還(huan)提供了一(yi)種太(tai)赫(he)茲透射成像(xiang)方法，在被測(ce)樣(yang)(yang)品(pin)6的(de)(de)(de)(de)周圍固定(ding)設置兩個(ge)或以(yi)上金屬的(de)(de)(de)(de)定(ding)位(wei)標記(ji)(ji)7；調(diao)整第一(yi)準(zhun)直聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)2和/或樣(yang)(yang)品(pin)定(ding)位(wei)板3，使(shi)(shi)太(tai)赫(he)茲波(bo)聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)于(yu)最邊緣的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)定(ding)位(wei)標記(ji)(ji)7上，調(diao)整第二準(zhun)直聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)4對焦(jiao)(jiao)于(yu)探測(ce)器5；啟動(dong)運動(dong)控制系(xi)統(tong)(tong)8使(shi)(shi)被測(ce)樣(yang)(yang)品(pin)6與(yu)定(ding)位(wei)標記(ji)(ji)7平移，太(tai)赫(he)茲波(bo)掃描被測(ce)樣(yang)(yang)品(pin)6及所有(you)的(de)(de)(de)(de)定(ding)位(wei)標記(ji)(ji)7；經過(guo)第二準(zhun)直聚(ju)(ju)(ju)焦(jiao)(jiao)系(xi)統(tong)(tong)4的(de)(de)(de)(de)太(tai)赫(he)茲波(bo)由探測(ce)器5接收(shou)并由圖(tu)像(xiang)處理系(xi)統(tong)(tong)9生成圖(tu)像(xiang)。

首先(xian)使(shi)被(bei)(bei)測(ce)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)6處于初始位(wei)置，太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)波(bo)(bo)(bo)從太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)源1發出(chu)后經過(guo)(guo)第一(yi)準直(zhi)聚焦(jiao)(jiao)系統2，聚焦(jiao)(jiao)在(zai)被(bei)(bei)測(ce)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)6的(de)(de)表面，被(bei)(bei)測(ce)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)6用 太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)波(bo)(bo)(bo)段透過(guo)(guo)率較(jiao)高材料(liao)構(gou)成的(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)定(ding)(ding)(ding)位(wei)板3所(suo)固(gu)定(ding)(ding)(ding)，此時，調(diao)整(zheng)(zheng)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)定(ding)(ding)(ding)位(wei)板3，使(shi)聚焦(jiao)(jiao)在(zai)某一(yi)個定(ding)(ding)(ding)位(wei)標(biao)記7上(shang)或(huo)附近區域(yu)(yu)(最終成像區域(yu)(yu)包(bao)括所(suo)有定(ding)(ding)(ding)位(wei)標(biao)記7)，調(diao)整(zheng)(zheng)聚焦(jiao)(jiao)之后，太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)波(bo)(bo)(bo)再依(yi)次(ci)通過(guo)(guo)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)定(ding)(ding)(ding)位(wei)板3、第二準直(zhi)聚焦(jiao)(jiao)系統4，聚焦(jiao)(jiao)在(zai)太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)點(dian)探(tan)測(ce)器5中，聚焦(jiao)(jiao)的(de)(de)光斑打在(zai)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)表面的(de)(de)不同區域(yu)(yu)，不同材料(liao)對(dui)太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)波(bo)(bo)(bo)的(de)(de)反射和(he)吸收性(xing)能不一(yi)樣(yang)(yang)，導致太赫(he)(he)(he)(he)茲(zi)波(bo)(bo)(bo)通過(guo)(guo)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)能量不一(yi)樣(yang)(yang)，就可以把整(zheng)(zheng)個樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)或(huo)者樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)內部(bu)的(de)(de)詳細(xi)信息(xi)被(bei)(bei)探(tan)測(ce)器5接收，最后通過(guo)(guo)圖(tu)(tu)處理系統9，經過(guo)(guo)一(yi)系列的(de)(de)處理之后，得到最終的(de)(de)圖(tu)(tu)像。

對所(suo)公(gong)開的(de)(de)實(shi)(shi)(shi)施例(li)的(de)(de)上述說(shuo)明，使(shi)本(ben)領域專業技術(shu)人員(yuan)能夠(gou)實(shi)(shi)(shi)現或使(shi)用本(ben)發(fa)明。對這些(xie)實(shi)(shi)(shi)施例(li)的(de)(de)多種修改對本(ben)領域的(de)(de)專業技術(shu)人員(yuan)來(lai)說(shuo)將(jiang)是顯而易見(jian)的(de)(de)，本(ben)文(wen)中(zhong)所(suo)定義的(de)(de)一般原(yuan)理(li)，可以在不脫離本(ben)發(fa)明的(de)(de)精(jing)神或范圍(wei)的(de)(de)情況下，在其它(ta)實(shi)(shi)(shi)施例(li)中(zhong)實(shi)(shi)(shi)現。因此，本(ben)發(fa)明將(jiang)不會被限制于本(ben)文(wen)所(suo)示的(de)(de)這些(xie)實(shi)(shi)(shi)施例(li)，而是要符合與(yu)本(ben)文(wen)所(suo)公(gong)開的(de)(de)原(yuan)理(li)和新(xin)穎特點相一致的(de)(de)最寬的(de)(de)范圍(wei)。