Идентификация функции размытия точки в задаче обнаружения сигнатур химических веществ в терагерцевом диапазоне

Идентификация функции размытия точки в задаче обнаружения сигнатур химических веществ в терагерцевом диапазоне

Автор: Березовский Андрей Андреевич

Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti

Рубрика: Электромагнитная совместимость и безопасность оборудования

Статья в выпуске: 2 т.13, 2015 года.

Бесплатный доступ

В работе показано как, используя следующую из схемы формирования терагерцевого изображения зависимость функции рассеяния точки (ФРТ) произвольного химического вещества от его спектра поглощения, идентифицировать это вещество только по зарегистрированному сенсором изображению. Для этого описана система формирования изображения в ТГц диапазоне и для этой системы получена зависимость ФРТ изображения от сигнатуры вещества в предположении сильной дефокусировки. Предложен способ оценки ФРТ по искаженному изображению и метод обнаружения сигнатуры. В рамках моделирования для двух различных сигнатур были рассчитаны функции размытия точки, получены искаженные изображения, оценена помехоустойчивость принятия решения о том, какая из двух участвовавших в моделировании сигнатур стала причиной искажений на зарегистрированном, неизвестном для алгоритма принятия решения, изображении.

Еще

Терагерцевая спектроскопия, функция размытия точки, слепая идентификация, сигнатуры химических веществ, дифракционный предел, дефокусировка, матричный сенсор

Короткий адрес: https://sciup.org/140191762

IDR: 140191762   |   DOI: 10.18469/ikt.2015.13.2.13

Список литературы Идентификация функции размытия точки в задаче обнаружения сигнатур химических веществ в терагерцевом диапазоне

  • The Terahertz Wave eBook. June 2012//URL: http://dl.zthz.com/eBook/zomega% 5C_ebook%5C_pdf%5C_1206%5C_sr.pdf (д.о. 11.01.2015).
  • Kemp M.C. Explosives Detection by Terahertz Spectroscopy -A Bridge Too Far?//Terahertz Science and Technology, IEEE Transactions on. Vol.1, No.1, 2011. -P. 282-292.//URL: http://dx.doi.org/10.1109/tthz. 2011.2159647 (д.о.10.01.2015).
  • Kemp M.C. et. al. Security applications of terahertz technology//Aero Sense. Vol. 5070, 2003. The International Society for Optical Engineering, Aug. 1, 2003. -P. 44-52.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1117/12.500491
  • Tribe W.R. et al. Hidden object detection: security applications of terahertz technology// Vol. 5354, 2004. -P.168-176.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1117/12.543049
  • Cook D.J. et al. Through container THz sensing: applications for explosives screening//Terahertz and Gigahertz Electronics and Photonics III. Vol. 5354/Ed. by R. J. Hwu. Apr. 2004. -P. 55-62. Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE) Conference Series.//URL: http://dx.doi. org/10.1117/12.525466 (д.о. 10.01.2015).
  • McLeod R.R., Wagner K.H. Vector Fourier optics of anisotropic ma terials//Adv. Opt. Photon. Vol.6, No.4, 2014. -P. 368-412. (Technical Digest CD). ISSN urn:issn:0021-8898.
  • Chen J. et al. Absorption coefficients of selected explosives and related compounds in the range of 0.1-2.8 THz//Opt. Express. Vol.15, No.19, 2007. -P. 12060-12067.//URL: (д.о.10.01.2015) DOI: 10.1364/oe.15.012060
  • Davies A.G. et al. Terahertz spectroscopy of explosives and drugs//Materials Today. Mar. Vol.11, No.3, 2008. -P. 18-26.//URL: (д. о. 10.01.2015) DOI: 10.1016/s1369-7021(08)70016-6
  • Zhang L. et al. Terahertz wave reference-free phase imaging for identification of explosives//Applied Physics Letters. Mar. Vol.92, No.9, 2008.//URL: (д. o. 10.01.2015) DOI: 10.1063/1.2891082
  • Demers J.R. et al. A high signal-to-noise ratio, coherent, frequency-domain THz spectrometer employed to characterize explosive compounds//Infrared, Millimeter and Terahertz Waves, 2008. IRMMW-THz 2008. 33-rd Intern. Conf. on. IEEE, 2008. -P. 1-3.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1109/icimw.2008.4665534
  • Wilkinson J. et al. Terahertz absorption spectrum of triacetone triperoxide (TATP)//Chemical Physics Letters. Aug. 28, Vol.478, No.4-6, 2009. -P. 172-174.//URL: http://dx.doi.org/10.1016/j. cplett.2009.07. 079 (д.о. 10.01.2015).
  • Trzcinski T., Palka N., Szustakowski M. THz spectroscopy of explosive-related simulants and oxidizers//Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences. Jan. 1, Vol. 59, No.4, 2011. -P. 445-447.//URL: (д.o. 11.01.2015) DOI: 10.2478/v10175-011-0056-4
  • Palka N. Identification of concealed materials, including explosives, by terahertz reflection spectroscopy//Optical Engineering. Vol.53, No. 3, 2013. -P. 031202.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1117/1.oe.53.3.031202
  • Etayo D. et al. Experimental Explosive Characterization for Counterterrorist Investigation//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1007/s10762-013-9988-0
  • Ryniec R., Piszczek M., Szustakowski M. Spectral sampling method for identification explosives//Infrared Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz), 2010 35-th International Conference on. IEEE, 2010. -P. 1-2.//URL: (д.о. 11.01.2015) DOI: 10.110/icimw.2010.5612444
  • Davis P. J., Wadhams L., Bayliss J. S. Detection of odors using insects. July 2007.//URL: https://www.google.ru/patents/US7237504; US Patent 7,237,504. (д.о. 11.01.2015).
  • Dubroca T., Brown G., Hummel R. E. Detection of explosives by differential hyperspectral imaging//Optical Engineering. Vol.53, No.2, 2014. -P. 021112.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1117/1.oe.53.2.021112
  • Buryakov I.A. Detection of explosives by ion mobility spectrometry//Journal of Analytical Chemistry. Aug. 1. Vol.66, No.8, 2011. -P. 674-694.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1134/s1061934811080077
  • U.S. N.R.C., Assessment of Security Technologies for Transportation C. on Opportunities to improve airport passenger screening with mass spectrometry. 2004.//URL: http://www.worldcat.org/isbn/030909240. (д.о. 11.01.2015).
  • Fleger Y. et al. Narrow gated Raman and luminescence of explosives.//Journal of Luminescence. Sept. Vol.129, No. 9, 2009. -P. 979-983.//URL: http://dx.doi.org/10. 1016/j.jlumin.2009.04.008 (д.о. 11.01.2015).
  • Wentworth R.M.et al. Standoff Raman hyperspectral imaging detection of explosives // Antennas and Propagation Society International Symposium, 2007 IEEE. // IEEE, June 2007. -P. 4925-4928. // URL: http:// (д.о. 11.01.2015) DOI: 10.1109/aps.2007.4396649
  • Hutchinson A. Bees vs Bombs. Aug. 1, 2011.//URL: http://www.popularmechanics.co.za/science/bees-vs-bombs/((д.о. 11.01.2015).
  • Gozani T. et al. Explosive detection system based on thermal neutron activation//Aerospace and Electronic Systems Magazine, IEEE. Dec. Vol.4, No.12. 1989. -P. 17-20.//URL: (д.о. 11.01.2015) DOI: 10.1109/62.46985
  • Prachi P. An Ultrasensitive Explosives Detector. Sept. 22, 2010.//URL: http://www. technologyreview. com/news/420882/an ultrasensitive-explosives-detector/(д.о. 11.01.2015).
  • Bomb Dogs//worldwidecanine.com. -URL: http://www.worldwidecanine. com/expldet dogs%5C_wwc.htm; (д.о. 11.01.2015).
  • Lalleman A.S. et al. A dual X-ray backscatter system for detecting explosives: Image and discrimination of a suspicious content//Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC), 2011 IEEE. -IEEE, Oct. 2011. -P. 299-304.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1109/nssmic.2011.6154503
  • Counterterrorism 2014 Calendar. National Counterterrorism Center, 2014.//URL: https://books.google.ru/books?id=ATqmoAEACAAJ (д.о. 11.01.2015).
  • Engel Y. et al. Supersensitive Detection of Explosives by Silicon Nanowire Arrays//Angewandte Chemie International Edition. Sept.10. Vol.49, No.38, 2010. -P. 6830-6835.//URL: http://dx.doi.org/10.1002/anie.201000847 (д.о. 11.01.2015).
  • Dubroca T., Vishwanathan K., Hummel R. E. The limit of detection for explosives in spectroscopic differential reflectometry// Vol. 8018, 2011.//URL: http://dx.doi.org/10.1117/12.884154 (д.о. 11.01.2015).
  • New device uses sniffer bees to detect explosives. Apr. 6, 2011.//URL: http://www. homelandsecuritynewswire.com/new-device -uses-sniffer-bees-detect-explosives%5C#. VLKICKc-00U.citeulike (д. о. 11.01.2015).
  • Cooper K.B. et al. THz Imaging Radar for Standoff Personnel Screening//Terahertz Science and Technology, IEEE Transactions on. Vol.1, No.1, 2011. -P. 169-182.//URL: 2159556 (д.о. 11.01.2015) DOI: 10.1109/tthz.2011
  • May T. et al. Passive standoff terahertz imaging with 1 hertz frame rate//Vol. 6949, 2008.//URL: (д.о. 11.01.2015) DOI: 10.1117/12.777952
  • Hecht E. Optics. Addison-Wesley, 2002.//URL: http://books. google.ru/books?id= 7aG6QgAACAAJ.
  • Bohren C.F., Huffman D.R. Absorption and Scattering of Light by Small Particles. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH, Apr. 23, 1998.//URL: http://dx. doi. org/10. 1002/9783527618156 (д.о. 10.01.2015).
  • Lee H.-C. Review of image-blur models in a photographic system using the principles of optics//Optical Engineering. Vol.29, No.5, 1990. -P. 405-421.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1117/12.55609
  • Savakis A.E., Trussell H.J. On the accuracy of PSF representation in image restoration//Image Processing, IEEE Transactions on. Apr. Vol.2, No.2, 1993. -P. 252-259.//URL: (д.о. 10.01.2015) DOI: 10.1109/83.217229
  • Jenkins F.A., White H.E., Jenkins F.A. Fundamentals of optics. McGraw-Hill, 1976.//URL: http://www. worldcat.org/isbn/0070323305 (д.о. 10.01.2015).
  • Hua Y. Fast maximum likelihood for blind identification of blind identification of multiple FIR channels//IEEE Transactions on Signal Processing. Mar. Vol.44, 1996. -P. 661-672.
  • Berezovskiy A. A., Goryachkin O. V. Multichannel image blind deconvolution algorithm//Vol. 8410, 2012.//URL: (д.о. 11.01.2015) DOI: 10.1117/12.927392
  • Berezovskiy A. Passive THz spectroscopy with a blind deblurring algorithm: tech. rep. Haifa, Israel, Nov. 2014.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp