CN103901498A - 增强被动太赫兹成像效果的系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种增强被动太赫兹成像效果的系统，包括：扫描系统；扫描镜，受扫描系统在二维方向上控制对一被探测区域进行二维扫描，并接收从被探测区域返回的太赫兹辐射信号；光学系统，接收从扫描镜反射的太赫兹辐射信号，并将其聚集起来；探测器，与光学系统相连接，由其接收面去接收聚集的太赫兹辐射信号，与本地振荡信号混频后经滤波、放大及检波再输出；电子学系统，对探测器输出的信号滤波、放大、采样并作数字图像处理，以及对扫描系统进行控制和反馈；冷源系统，用于向被探测区域发射冷源信号，调节被探测区域的环境辐射温度，并根据电子学系统的数字图像处理结果调整冷源系统的工作状态。本发明能够提升被动太赫兹成像图像的对比度。

Description

增强被动太赫兹成像效果的系统

技术领域

本发明涉及成像探测技术领域，涉及成像、探测等问题；具体来说，本发明涉及一种有效增强被动太赫兹成像效果的系统。

背景技术

太赫兹(Terahertz，简称THz)波一般是指频率在0.3T到10THz(波长为30微米到1毫米)范围内的电磁波(电磁波谱参见图1)。该电磁波段介于亚毫米波和远红外之间，横跨传统电子学到光学的变迁区域，太赫兹波的理论研究则处于传统经典理论和量子跃迁理论的过渡区，其性质也因此而表现出不同于其他电磁辐射的特殊性。

自然界中绝大多数物体的热辐射都在太赫兹波段，但是在20世纪80年代中期之前，由于缺乏太赫兹波段的高效率发射源和高灵敏度探测器，这一波段的电磁辐射并没有得到深入研究。超快光电子技术和低尺度半导体技术的出现及应用，为太赫兹波段提供了合适的光源和探测手段，太赫兹技术得以飞速发展。目前，由于大面阵太赫兹探测器阵列实现难度大，通常采用线列或小面阵通过扫描方式实现大视场成像。

在成像和其他的一些应用领域中已经发现利用太赫兹辐射是非常有用的，因为一些物质在太赫兹谱段是可以实现“透视”的而在可见光领域则不能。这允许我们展开穿透式探测。比如说，穿透衣物探测人体携带的非法隐匿物(如刀，枪，炸药等)或者在医疗行业对皮肤癌的发现。

利用太赫兹波主动成像的设备早已经存在了，国际上有很多相关产品。而利用物体本身的黑体辐射来实现被动成像的系统也已经被证明是可行的。这种成像系统在毫米波，亚毫米波，太赫兹波甚至远红外系统中都有实现。被动太赫兹成像系统目前主要是通过感知物体在被探测波段的不同的辐射幅度来实现的，不同物质在太赫兹谱段的反射率是不一样的，而这直接导致被动太赫兹成像不能有效区分物体本身的自然辐射和由周围环境反射的能量。周围环境会影响成像效果。

混频器就是一种被动太赫兹探测器，它是一种非线性的电子学元件，利用太赫兹波与本地振荡信号的相互作用，进行外差式探测，产生中频信号，通过对中频信号的测量实现对接收信号的测量。采用这种方式，可以避免直接对高频信号进行放大，减小信号放大的难度，提高信号放大的稳定性，同时可以减小噪声带宽，提高探测灵敏度。目前大多数太赫兹探测系统均采用混频器进行外差式探测。

如图2所示为现有技术中的一个被动太赫兹成像系统的模块框图，其为目前用得较多的被动太赫兹成像系统。其中，扫描系统对被探测区域按控制时序扫描，并且由扫描镜接收被探测区域的太赫兹辐射，接收到的太赫兹辐射经光学系统聚焦后进入探测器中的混频器与本地振荡信号混频产生中频信号，对中频信号放大滤波后检波，并将检波后的信号送给电子学系统，电子学系统实现对接收信号的放大滤波及数字化处理，最终形成数字图像。

在安防系统中，穿透物体表面探测隐匿物(比如穿透人体衣物探测非法隐匿物)有着特别重大的意义。这种隐匿物一般比人体的温度稍低，但是因为人体的热效应会比周围的环境温度稍高。有人认为，通过区分它们的物理温度，这样的物质是很容易被探测出来的，但是，事实上，这个物理温差相对来说不具有绝对性，因为人所穿衣服数量及厚度的变化以及与人体距离的变化都会导致这个温差发生变化。而且，更需要指出的是，人体与被探测物的不同的反射率意味着在一定的距离范围内，一些隐藏物的黑体辐射温度很可能与人体的黑体辐射温度非常接近，这，大大降低了成像的对比度。比如，在室内温度37℃的情况下，没有任何一个黑体辐射感知系统能区别出该条件下的人体，环境和物体。对于安防系统来说选择这类表现差异巨大的产品是一种非常不明智的选择。

在任何的图像处理中，图像的对比度都必须足够。由背景技术部分的描述可以看出，在被动太赫兹成像中，影响图像对比度的因素主要有物体本身的黑体辐射和环境的辐射。要想提高物体的成像对比度，在被探测物本身的辐射温度无法发生变化的条件下就只能改变环境的辐射量，以提高被探测物与背景的对比度，从而提高图像对比度。

物体的等量黑体辐射温度表达式如下：T_BB＝T_O(1-ρ_O)+T_E×ρ_O

其中：T_O是物体本身的温度，ρ_O是物体的反射系数，T_E是等量环境温度。由此知，成像系统接收到的物体的黑体辐射温度由物体自身的温度，物体的反射系数以及反射的环境辐射量组成的。

利用物质太赫兹辐射成像的一个重要的目的是检测人体携带的隐藏物。要想达到这个目的只能是在人体与被探测物的黑体辐射温度有足够的差别的前提下。假设在27℃的环境温度下人体(37℃)携带了一个隐匿物(29℃)，则假设人体的反射率为0.1，携带物体的反射率为0.9，则根据上面的公式，此时人体的辐射温度为36℃，而所携带物体的等量黑体辐射温度则为27.2℃，由此，两者相差为8.8℃。如果人体的反射率提高或者携带物的反射率变低则差异会更进一步减小，成像效果会变差。也可以通过改变等量环境温度T_E来改变成像效果。

假定一个包含有室温的物体和冷热发射源的环境，则此时的等量环境温度T_E取决于目标有多大的范围被冷热发射源覆盖。以“f”来表示被探测物被冷热源照射的范围，则此时的环境温度表达式为：T_E＝T_P×f+T_A(1-f)

其中，T_P指冷热源在物体表面的温度，而T_A则代表周围环境温度。当对被探测区域实现全覆盖照射时，则此时f达到最大，受周围环境辐射影响最小，可以实现较大的对比度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种增强被动太赫兹成像效果的系统，能够解决被动太赫兹成像系统图像对比度不足的问题，提升被动太赫兹成像图像的对比度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种增强被动太赫兹成像效果的系统，包括：

扫描系统；

扫描镜，与所述扫描系统相连接，受所述扫描系统在二维方向上控制对一被探测区域进行二维扫描，并接收从所述被探测区域返回的太赫兹辐射信号；

光学系统，接收从所述扫描镜反射的所述太赫兹辐射信号，并将其聚集起来；

探测器，与所述光学系统相连接，由所述探测器的接收面去接收聚集的所述太赫兹辐射信号，与本地振荡信号混频后经滤波、放大及检波再输出；

电子学系统，与所述探测器和所述扫描系统相连接，对所述探测器输出的信号经滤波、放大、采样并作数字图像处理，以及对所述扫描系统进行控制和接收反馈；以及

冷源系统，与所述电子学系统相连接，用于向所述被探测区域发射冷源信号，调节所述被探测区域的环境辐射温度，并根据所述电子学系统的数字图像处理结果调整所述冷源系统的工作状态。

可选地，所述冷源系统包括：

冷源，与所述电子学系统相连接，经过制冷产生低温冷源信号，以及根据所述数字图像处理结果调整所述冷源信号的产生功率；以及

冷源反射装置，与所述冷源相连接，将所述冷源信号反射后平行入射到所述扫描镜上。

可选地，在所述冷源系统中：

所述冷源为一半导体冷源，产生扩散的所述冷源信号；以及

所述冷源反射装置为一凹面镜，将扩散的所述冷源信号反射成平行的所述冷源信号。

可选地，所述扫描系统包括：

电机控制单元；

第一电机驱动器，与所述电机控制单元相连接；

第一步进电机，与所述第一电机驱动器相连接，接受所述第一电机驱动器的驱动，在水平方向上调节所述扫描镜的位置；

第二电机驱动器，与所述电机控制单元相连接；

第二步进电机，与所述第二电机驱动器相连接，接受所述第二电机驱动器的驱动，在垂直方向上调节所述扫描镜的位置。

可选地，所述扫描系统还包括：

位置传感器，其为一光电传感器，与所述扫描镜和所述电机控制单元相连接，获取所述扫描镜的位置信息，将其反馈给所述电机控制单元。

可选地，所述光学系统为离轴三反射式光学系统，包括三个将从所述扫描镜反射的所述太赫兹辐射信号来回反射并聚集起来的凹面镜。

可选地，所述探测器包括：

喇叭口天线，其输入端接收聚集起来的所述太赫兹辐射信号；

混频器，其一输入端与所述喇叭口天线的输出端相连接；

本振链路，其输出端与所述混频器的另一输入端相连接，提供本地振荡信号；

中频滤波器，其输入端与所述混频器的输出端相连接，对所述混频器输出的中频信号进行滤波；

中频放大器，其输入端与所述中频滤波器的输出端相连接，对滤波后的所述中频信号进行放大；

检波器，其输入端与所述中频放大器的输出端相连接，其输出端与所述电子学系统相连接，对放大后的所述中频信号进行检波输出。

可选地，所述电子学系统包括：

探测器信号处理模块，与所述探测器相连接，对所述探测器检波输出的中频信号进行滤波、放大和采样处理；

处理中心模块，与所述探测器信号处理模块相连接，对所述探测器信号处理模块进行控制管理；

图像处理及控制装置，分别与所述处理中心模块和所述冷源系统相连接，对输入信号作数字图像处理，并根据处理结果调整所述冷源系统的工作状态。

可选地，所述探测器信号处理模块包括：

增益可控放大滤波模块，分别与所述探测器和所述处理中心模块相连接，接受所述处理中心模块对其的控制，对所述探测器检波输出的中频信号进行滤波和增益可控的放大处理；

采样模块，分别与所述增益可控放大滤波模块和所述处理中心模块相连接，接受所述处理中心模块对其的控制，对滤波和放大后的所述中频信号进行采样。

可选地，所述电子学系统还包括：

探测器控制模块，分别与所述处理中心模块和所述探测器相连接，接受所述处理中心模块的指令，对所述探测器进行控制，并将其工作状态反馈给所述处理中心模块；和/或

扫描系统驱动电路，分别与所述处理中心模块和所述扫描系统相连接，接受所述处理中心模块的指令，驱动所述扫描系统工作，并将其工作状态反馈给所述处理中心模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、系统采用离轴三反射式光学系统，可以实现长焦距与大视场，且没有中心遮拦，调制传递函数高。

2、由于本发明采用冷源改变了等效环境温度的辐射量，使得被探测物与背景形成更鲜明的图像对比。

3、相比于全封闭环境下，类似于空调式改变环境温度，本发明在各种条件下均更加实用，降低了使用成本。

4、本发明可以明显改善被动太赫兹成像图像的对比度。

5、本发明具有很好的可移植性，可以满足太赫兹被动成像，毫米波被动成像，甚至远红外被动成像都可以利用本发明增强图像对比度。

综上所述，本发明针对被动太赫兹成像特点，利用冷源模块通过反射镜改变被动太赫兹成像探测区域环境辐射温度，从而提升被动太赫兹成像图像对比度。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为无线电波至紫外线之间的电磁波谱示意图；

图2为现有技术中的一个被动太赫兹成像系统的模块框图；

图3为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统的模块框图；

图4为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的离轴三反射式光学系统的工作原理图；

图5为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的冷源系统的工作原理图；

图6为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的探测器的模块框图；

图7为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的扫描系统的模块框图；

图8为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的电子学系统的模块框图。

具体实施方式

本发明采用增加冷源系统提高被动太赫兹成像系统成像对比度的技术方案。其基本原理如下：

物体的等量黑体辐射温度表达式如下：T_BB＝T_O(1-ρ_O)+T_E×ρ_O

其中：T_O是物体本身的温度，ρ_O是物体的反射系数，T_E是等量环境温度。由此知，成像系统接收到的物体的黑体辐射温度由物体自身的温度，物体的反射系数以及反射的环境辐射量组成的。

利用物质黑体辐射成像的一个重要的目的是检测人体携带的隐藏物。要想达到这个目的只能是在人体与被探测物的黑体辐射温度有足够的差别的前提下。假设在27℃的环境温度下人体(37℃)携带了一个隐匿物(29℃)，则假设人体的反射率为0.1，携带物体的反射率为0.9，则根据上面的公式，此时人体的辐射温度为36℃，而所携带物体的等量黑体辐射温度则为27.2℃，由此，两者相差为8.8℃。如果人体的反射率提高或者携带物的反射率变低则差异会更进一步减小，成像效果会变差。在反射率固定的情况下，如果需要探测隐匿物则只能通过改变等量环境温度T_E来改变成像效果。

假定一个包含有室温的物体和冷热发射源的环境，则此时的等量环境温度T_E取决于目标有多大的范围被冷热发射源覆盖。以“f”来表示被探测物被冷热源照射的范围，则此时的环境温度表达式为：T_E＝T_P×f+T_A(1-f)

其中，T_P指冷热源在物体表面的温度，而T_A则代表外环境温度。当对被探测区域实现全覆盖照射时，则此时f达到最大，受周围环境温度影响最小，可以实现较大的对比度。

在本发明中，采用增加冷源系统的方式改变系统的环境温度，利用半导体制冷实现冷源，并通过冷源凹面反射及平面反射实现对被探测区域的垂直覆盖，实现垂直覆盖的好处是不仅可以实现对被探测物的全覆盖，而且被探测区域被探测物的太赫兹辐射也能垂直进入扫描镜接收视场。

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图3为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统的模块框图。需要注意的是，这个以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。如图3所示，该增强被动太赫兹成像效果的系统300主要包括：扫描系统301、扫描镜302、光学系统303、探测器304、电子学系统305和冷源系统306，冷源系统306和扫描系统301共用扫描镜302，以确保冷源照射与探测成像系统。其中，由于大面阵太赫兹探测器阵列实现难度大，扫描系统301可采用线列或小面阵，通过扫描方式最终实现大视场成像。扫描镜302与扫描系统301相连接，受扫描系统301在二维方向上控制对一被探测区域进行二维扫描，并接收从被探测区域返回的太赫兹辐射信号。光学系统303接收从扫描镜302反射的太赫兹辐射信号，并将其聚集起来。其中，该光学系统303可以为一个离轴三反射式光学系统(后文将结合附图详细描述)，可以实现长焦距与大视场，且没有中心遮拦，调制传递函数高。用于将扫描系统接收到的能量聚集到探测器304的接收面。探测器304与光学系统303相连接，由探测器304的接收面去接收聚集的太赫兹辐射信号，使其与本地振荡信号相互混频作用，进行外差式探测，产生中频信号，并对中频信号滤波、放大后检波输出以供电子学系统305处理。电子学系统305与探测器304和扫描系统301相连接，对探测器304输出的信号经滤波、放大、采样并作数字图像处理，根据图像对比度决定被冷源系统306的工作状态，以实现最佳被动太赫兹成像效果。另外，电子学系统305还对扫描系统301进行控制和接收反馈。冷源系统306与电子学系统305相连接，用于向被探测区域发射冷源信号，调节被探测区域的环境辐射温度，以增强被动太赫兹成像效果，并根据电子学系统305的数字图像处理结果随时调整冷源系统306的工作状态。

继续如图3所示，在本实施例中，该冷源系统306又可分解为冷源307和冷源反射装置308。其中，冷源307可以为一半导体冷源，与电子学系统305相连接，经过制冷产生角度扩散的低温冷源信号。同时，该冷源307可以根据电子学系统305的数字图像处理结果调整冷源信号的产生功率。而冷源反射装置308可以为一凹面镜，与冷源307相连接，将扩散的冷源信号反射成平行的冷源信号，然后平行入射到扫描镜302上。

图4为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的离轴三反射式光学系统的工作原理图。如图4所示，该光学系统303包括将透过光阑从扫描镜302反射的太赫兹辐射信号来回反射并聚集起来的三个凹面镜。

图5为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的冷源系统的工作原理图。如图5所示，在冷源系统306中，该冷源307可以为半导体冷源，通过半导体制冷产生低温环境，冷源信号经冷源反射装置308(凹面反射镜)反射变平行冷源后平行入射到扫描镜302上，统经扫描镜302反射后穿过光阑垂直打入覆盖被探测区域，改变被探测区域环境辐射，以增强被动太赫兹成像效果。

图6为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的探测器的模块框图。如图6所示，该探测器304包括：喇叭口天线601、混频器602、本振链路603、中频滤波器604、中频放大器605和检波器606。其中，喇叭口天线601的输入端接收聚集起来的太赫兹辐射信号。混频器602的一输入端与喇叭口天线601的输出端相连接。本振链路603的输出端与混频器602的另一输入端相连接，提供本地振荡信号。中频滤波器604的输入端与混频器602的输出端相连接，对混频器602输出的中频信号进行滤波。中频放大器605的输入端与中频滤波器604的输出端相连接，对滤波后的中频信号进行放大。检波器606的输入端与中频放大器605的输出端相连接，其输出端与电子学系统305相连接，对放大后的中频信号进行检波输出。

图7为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的扫描系统的模块框图。如图7所示，该扫描系统301至少包括：电机控制单元700、第一电机驱动器701、第二电机驱动器702、第一步进电机703和第二步进电机704。其中，第一电机驱动器701与电机控制单元700相连接；第一步进电机703与第一电机驱动器701相连接，接受第一电机驱动器701的驱动，在水平方向上控制调节扫描镜302的位置。第二电机驱动器702与电机控制单元700相连接；第二步进电机704与第二电机驱动器702相连接，接受第二电机驱动器702的驱动，在垂直方向上控制调节扫描镜302的位置。该扫描系统301通过两个步进电机702、704控制扫描镜302实现二维扫描。另外，扫描系统301还可以包括位置传感器705，其可为一光电传感器，与扫描镜302和电机控制单元700相连接，利用该光电传感器可以接收/获取扫描镜302的位置信息，将其反馈给电机控制单元700。

图8为本发明一个实施例的被动太赫兹成像系统中的电子学系统的模块框图。如图8所示，该电子学系统305主要包括：探测器信号处理模块801、处理中心模块804和图像处理及控制装置805。其中，探测器信号处理模块801与探测器304中的检波器606相连接，对探测器304检波输出的中频信号进行滤波、放大和采样处理。处理中心模块804可以由FPGA模块实现，与探测器信号处理模块801相连接，对探测器信号处理模块801以及其他模块进行控制管理。图像处理及控制装置805(上位机)一方面通过主机通信线路与处理中心模块804相连接，另一方面与冷源系统306相连接，用于对输入信号作数字图像处理，并根据处理结果调整冷源系统306的工作状态。

继续如图8所示，在本实施例中，该探测器信号处理模块801可以包括增益可控放大滤波模块802和采样模块803。其中，增益可控放大滤波模块802分别与探测器304和处理中心模块804相连接，接受处理中心模块804对其的控制，对探测器304检波输出的中频信号进行滤波和增益可控的放大处理。采样模块803分别与增益可控放大滤波模块802和处理中心模块804相连接，接受处理中心模块804对其的控制，对滤波和放大后的中频信号进行采样。

另外，该电子学系统305还可以包括探测器控制模块806和扫描系统驱动电路807。其中，探测器控制模块806分别与处理中心模块804和探测器304相连接，接受处理中心模块804的指令，对探测器304进行控制，并将其工作状态反馈给处理中心模块804。而扫描系统驱动电路807分别与处理中心模块804和扫描系统301相连接，接受处理中心模块804的指令，驱动扫描系统301工作，并将其工作状态反馈给处理中心模块804。

本发明实现的主体思路是：利用冷源经扫描镜反射到被探测区域，使得被探测区域的环境辐射温度发生变化，从而增强被动太赫兹成像对比度。具体步骤过程可以举例如下：

1、打开半导体冷源，进行制冷；冷源能量经冷源反射装置反射后打到扫描镜上，经扫描镜反射后覆盖被探测区域，以改变被探测区域辐射温度。

2、扫描镜接收被探测区域的太赫兹辐射能量，经离轴三反射式光学系统聚焦后送给探测器，与本地振荡信号混频。

3、电子学系统对混频后的接收信号滤波、放大和采样，并实现数字化处理。根据处理结果，决定调整冷源工作状态，并通过调整冷源实现最佳成像对比度。

综上所述，本发明技术的关键点及优点在于：

(1)本发明采用离轴三反射式光学系统，离轴三反射式光学系统在像质和视场方面具有很多优点，光学系统经过两次反射折叠，系统结构紧凑，体积大大缩小，可以有效地减轻系统质量。采用离轴三反射式光学系统能够解决中心遮光的问题，还可以同时实现长焦距与大视场，且没有中心遮拦，调制传递函数高。

(2)本发明可采用增加冷源的方式，可灵活调整被探测区域的环境辐射温度，增强图像对比度。

(3)本发明采用冷源与光学系统共用扫描镜的方式，简化了系统。

(4)本发明也适用于电磁波其他谱段的被动成像系统。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种增强被动太赫兹成像效果的系统(300)，包括：

扫描系统(301)；

扫描镜(302)，与所述扫描系统(301)相连接，受所述扫描系统(301)在二维方向上控制对一被探测区域进行二维扫描，并接收从所述被探测区域返回的太赫兹辐射信号；

光学系统(303)，接收从所述扫描镜(302)反射的所述太赫兹辐射信号，并将其聚集起来；

探测器(304)，与所述光学系统(303)相连接，由所述探测器(304)的接收面去接收聚集的所述太赫兹辐射信号，与本地振荡信号混频后经滤波、放大及检波再输出；

电子学系统(305)，与所述探测器(304)和所述扫描系统(301)相连接，对所述探测器(304)输出的信号经滤波、放大、采样并作数字图像处理，以及对所述扫描系统(301)进行控制和接收反馈；以及

冷源系统(306)，与所述电子学系统(305)相连接，用于向所述被探测区域发射冷源信号，调节所述被探测区域的环境辐射温度，并根据所述电子学系统(305)的数字图像处理结果调整所述冷源系统(306)的工作状态。

2.根据权利要求1所述的系统(300)，其特征在于，所述冷源系统(306)包括：

冷源(307)，与所述电子学系统(305)相连接，经过制冷产生低温冷源信号，以及根据所述数字图像处理结果调整所述冷源信号的产生功率；以及

冷源反射装置(308)，与所述冷源(307)相连接，将所述冷源信号反射后平行入射到所述扫描镜(302)上。

3.根据权利要求2所述的系统(300)，其特征在于，在所述冷源系统(306)中：

所述冷源(307)为一半导体冷源，产生扩散的所述冷源信号；以及

所述冷源反射装置(308)为一凹面镜，将扩散的所述冷源信号反射成平行的所述冷源信号。

4.根据权利要求1所述的系统(300)，其特征在于，所述扫描系统(301)包括：

电机控制单元(700)；

第一电机驱动器(701)，与所述电机控制单元(700)相连接；

第一步进电机(703)，与所述第一电机驱动器(701)相连接，接受所述第一电机驱动器(701)的驱动，在水平方向上调节所述扫描镜(302)的位置；

第二电机驱动器(702)，与所述电机控制单元(700)相连接；

第二步进电机(704)，与所述第二电机驱动器(702)相连接，接受所述第二电机驱动器(702)的驱动，在垂直方向上调节所述扫描镜(302)的位置。

5.根据权利要求4所述的系统(300)，其特征在于，所述扫描系统(301)还包括：

位置传感器(705)，其为一光电传感器，与所述扫描镜(302)和所述电机控制单元(700)相连接，获取所述扫描镜(302)的位置信息，将其反馈给所述电机控制单元(700)。

6.根据权利要求1所述的系统(300)，其特征在于，所述光学系统(303)为离轴三反射式光学系统，包括三个将从所述扫描镜(302)反射的所述太赫兹辐射信号来回反射并聚集起来的凹面镜。

7.根据权利要求1所述的系统(300)，其特征在于，所述探测器(304)包括：

喇叭口天线(601)，其输入端接收聚集起来的所述太赫兹辐射信号；

混频器(602)，其一输入端与所述喇叭口天线(601)的输出端相连接；

本振链路(603)，其输出端与所述混频器(602)的另一输入端相连接，提供本地振荡信号；

中频滤波器(604)，其输入端与所述混频器(602)的输出端相连接，对所述混频器(602)输出的中频信号进行滤波；

中频放大器(605)，其输入端与所述中频滤波器(604)的输出端相连接，对滤波后的所述中频信号进行放大；

检波器(606)，其输入端与所述中频放大器(605)的输出端相连接，其输出端与所述电子学系统(305)相连接，对放大后的所述中频信号进行检波输出。

8.根据权利要求1所述的系统(300)，其特征在于，所述电子学系统(305)包括：

探测器信号处理模块(801)，与所述探测器(304)相连接，对所述探测器(304)检波输出的中频信号进行滤波、放大和采样处理；

处理中心模块(804)，与所述探测器信号处理模块(801)相连接，对所述探测器信号处理模块(801)进行控制管理；

图像处理及控制装置(805)，分别与所述处理中心模块(804)和所述冷源系统(306)相连接，对输入信号作数字图像处理，并根据处理结果调整所述冷源系统(306)的工作状态。

9.根据权利要求8所述的系统(300)，其特征在于，所述探测器信号处理模块(801)包括：

增益可控放大滤波模块(802)，分别与所述探测器(304)和所述处理中心模块(804)相连接，接受所述处理中心模块(804)对其的控制，对所述探测器(304)检波输出的中频信号进行滤波和增益可控的放大处理；

采样模块(803)，分别与所述增益可控放大滤波模块(802)和所述处理中心模块(804)相连接，接受所述处理中心模块(804)对其的控制，对滤波和放大后的所述中频信号进行采样。

10.根据权利要求8或9所述的系统(300)，其特征在于，所述电子学系统(305)还包括：

探测器控制模块(806)，分别与所述处理中心模块(804)和所述探测器(304)相连接，接受所述处理中心模块(804)的指令，对所述探测器(304)进行控制，并将其工作状态反馈给所述处理中心模块(804)；和/或

扫描系统驱动电路(807)，分别与所述处理中心模块(804)和所述扫描系统(301)相连接，接受所述处理中心模块(804)的指令，驱动所述扫描系统(301)工作，并将其工作状态反馈给所述处理中心模块(804)。

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