Исследование возможности использования терагерцовых изображающих систем для медицинской диагностики - page 8

определим пространственную частоту дискретизации:
υ
д
=
1
a
x
=
1
a
y
= 10
мм
1
>
2
υ
x
max
= 2
υ
z
max
= 2
мм
1
.
Тогда передаточная функция МПИ имеет вид
˜
H
мпи
(
υ
x
, υ
z
) =
sinc
(
πa
x
υ
x
, πa
z
υ
z
)
.
Пространственный фурье-спектр изображения, детектируемого
МПИ, определяется выражением
˜
I
(
υ
x
, υ
z
) =
k
˜
R
I
(
υ
x
, υ
z
) ˜
H
опт
(
υ
x
, υ
z
) ˜
H
мпи
(
υ
x
, υ
z
)
,
где
k
— коэффициент, описывающий энергетические преобразования,
˜
R
I
(
υ
x
, υ
z
)
— фурье-спектр коэффициента отражения объекта по ин-
тенсивности.
Положим, что при регистрации к изображению добавляется нор-
мальный аддитивный шум с СКО, соответствующей ОСШ (
S/N
) рав-
ному 50 отн. ед. Данное ОСШ является предельно достижимым на
настоящий момент при существующей элементной базе. Процедура
добавления шума может быть описана следующим образом:
I
0
(
x, z
) =
I
(
x, z
) +
N
(
x, z
) =
I
1
υ
x
z
n
˜
I
(
υ
x
, υ
z
)
o
+
N
(
x, z
)
,
где
N
(
x, z
)
— двумерная реализация нормального шума.
В результате моделирования работы системы с квадратичным
матричным приемником при поэлементном сканировании модель-
ной структуры получено изображение, приведенное на рис. 5. В изо-
бражении виден контраст между здоровой и больной кожей только
Рис. 5. Изображение модель-
ной структуры, зарегистриро-
ванное квадратичным матрич-
ным приемником ТГц излуче-
ния
для онкологического поражения, выхо-
дящего на поверхность кожи. Результаты
моделирования показали, что с помощью
данной системы может быть обнаружено
новообразование, лежащее на глубине не
более
0
,
4
мм.
Моделирование процесса детекти-
рования сигнала ТГц спектрометром
с системой растрового сканирования
образца. Процедура построения пара-
метрического изображения.
На рис. 6
представлена схема растрового сканиро-
вания образца ТГц спектрометром, кото-
рый облучает объект импульсным широ-
кополосным излучением и регистрирует
напряженность электрического поля, от-
раженного от среды, с высоким времен-
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012. № 4 121
1,2,3,4,5,6,7 9,10,11,12,13,14
Powered by FlippingBook