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Improvement of Two-Dimensional Terahertz Image by Digital Image Processing

데이터 처리를 통한 테라헤르츠 (THz) 파의 2차원 이미지 개선

  • Shon, Chae-Hwa (Applied electro-physics research group, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Jin, Yun-Sik (Applied electro-physics research group, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Jeon, Seuk-Gy (Applied electro-physics research group, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Kim, Keun-Ju (Applied electro-physics research group, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Jung, Sun-Shin (Applied electro-physics research group, Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Yong, Chong-Won (Information and Communication Engineering department, Kyungnam University)
  • 손채화 (한국전기 연구원 전기물리연구그룹) ;
  • 진윤식 (한국전기 연구원 전기물리연구그룹) ;
  • 전석기 (한국전기 연구원 전기물리연구그룹) ;
  • 김근주 (한국전기 연구원 전기물리연구그룹) ;
  • 정순신 (한국전기 연구원 전기물리연구그룹) ;
  • 정원용 (경남대학교 정보통신공학부)
  • Published : 2005.12.01

Abstract

Two-dimensional (2D) images that are produced by terahertz (THz) irradiation we presented. It is possible to obtain 2D image of various materials by observing the amplitude and the phase of the THz signals which go through them. Better images are produced by combining the amplitude and phase of the signal rather than using only one of these. Homomorphic filtering that is one elf the well-known technique of digital image signal processing is effective to reduce the noise signal and can provide better quality images. The results can be applied to real-time imaging afterwards.

테라헤르츠(terahertz: THz) 파를 이용한 2차원(2D) 투과 이미지의 개선 특성에 대해서 보고한다. THz 파 투과 신호의 진폭과 위상을 이용하여 다양한 시료에 대한 2차원 이미지를 얻었다. THz 파의 진폭과 위상 정보를 조합하는 새로운 방법을 제안하였고, 이 방법을 이용하여 피크 값의 크기 혹은 위상 중 어느 한가지만을 이용한 이미지보다 나은 이미지를 얻을 수 있었다. 또한 호모몰픽 필터링(homomorphic filtering) 디지틸 이미지 처리(digital image processing) 가 노이즈를 저감시키는데 효율적이고 나은 품질의 이미지도 얻을 수 있음을 보인다. 이 결과를 이용하여 향후 실시간 이미징에 응용 가능하다.

Keywords

References

  1. 진윤식, '테라헤르츠파와 응용기술', 전기의 세계, 제 54권, pp. 45-53, 2005
  2. B. Ferguson and X. -C. Zhang, 'Materials for terahertz science and technology,' Nature Materials, vol. 1, pp. 26-33. 2002 https://doi.org/10.1038/nmat708
  3. R. M. Woodward, B. E. Cole, V. P. Wallace, R. J. Pye, D. D. Arnone, E. H. Linfild and M. Pepper, ''Terahertz pulse imaging in reflection geometry of human skin cancer and skin tissue,' Phys. Med Biol. vol. 47, pp. 3853-3863, 2002 https://doi.org/10.1088/0031-9155/47/21/325
  4. M. C. Kemp, P. F. Taday, B. E. Cole, J. A. Cluff, A. J. Fitzgerald, W. R. Tribe, 'Security applications of terahertz technology,' Proc. of SPIE, vol. 5070, pp. 44-51, 2003 https://doi.org/10.1117/12.500491
  5. 전태인, 김근주, '좁은 간격의 테라헤르츠 다이폴 안테나를 이용한 이진신호의 발생과 검출', 한국광학회지, 제 13권, pp. 430-434, 2002 https://doi.org/10.3807/KJOP.2002.13.5.430
  6. B. B. Hu and M. C. Nuss, 'Imaging with terahertz waves,' Opt. Lett., vol. 20, pp. 1716-1718, 1995 https://doi.org/10.1364/OL.20.001716
  7. D. M. Mittleman, R. H. Jacobsen, and M. C. Nuss, 'T-ray Imaging,' IEEE Trans. Plasma Science, vol. 2, pp. 679-692, 1996
  8. Q. Wu, T. D. Hewitt, and X. -C. Zhang, 'Two-dimensional electro-optic imaging of THz beams,' Appl. Phys. Lett. vol. 69, pp. 1026-1028, 1996 https://doi.org/10.1063/1.116920
  9. D. M. Mittleman, S. Hunsche, L. Boivin, and M. C. Nuss, 'T-ray Tomography,' Opt. Lett., vol. 22, pp. 904-906, 1997 https://doi.org/10.1364/OL.22.000904
  10. Z. Jiang and X. -C. Zhang, 'T-ray Tomography,' Opt. Lett., vol. 23, pp. 1114-1116, 1998 https://doi.org/10.1364/OL.23.001114
  11. S. Hunsche, M. Koch, I. Brener, and M. C. Nuss, 'T-ray near-field imaging,' Opt. Comm., vol. 150, pp. 22-26, 1998 https://doi.org/10.1016/S0030-4018(98)00044-3
  12. Q. Chen, Z. Jiang, G. X. Xu, and X. -C. Zhang, 'Near-field terahertz imaging with a dynamic aperture,' Opt. Lett., vol. 25, pp. 1122-1124, 2000 https://doi.org/10.1364/OL.25.001122
  13. H. T. Chen, R. Kersting, and G. C. Cho, 'Terahertz imaging with nanometer resolution,' Appl. Phys. Lett. vol. 83, pp. 3009-3011, 2003 https://doi.org/10.1063/1.1616668
  14. K. J. Sibert, H. Q. Rainer Leonhardt, T. Loffler, M. Thomson, T. Bauer, H. G. Roskos, and S. Czasch, 'Continuous-wave all-optoelectronic terahertz imaging,' Appl. Phys. Lett. vol. 80, pp. 3003-3005, 2002 https://doi.org/10.1063/1.1469679
  15. B. Ferguson, S. Wang, D. Gray, D. Abbott, and X. -C. Zhang, 'Identification of biological tissue using chirped probe THz imaging,' Microelectronics Journal, vol. 33, pp. 1043-1051, 2002 https://doi.org/10.1016/S0026-2692(02)00109-X
  16. 진윤식, 김근주, 손채화, 정순신, 김지현, 전석기, '광전도안테나에 의한 광대역테라헤르츠파의 발생특성', 한국전기학회 논문지, 제54권 6호, pp. 286-292, 2005
  17. 진윤식, 전석기, 김근주, 손채화, 정순신, 'ZnTe 결정을 이용한 테라헤르츠파의 발생 및 검출 특성', 한국광학회지 투고중
  18. M. Herrmann, M. Tani, and K. Sakai, 'Display modes in time-resolved terahertz imaging,' Jpn. J. Appl. Phys. vol. 39, pp. 6254-6258, 2002 https://doi.org/10.1143/JJAP.39.6254
  19. R. C. Gonzalez and R. E. Woods, and S. L. Eddins, Digital image processing using matlab (2nd Edition) (Prentice-Hall, USA, 2003)

Cited by

  1. Terahertz Imaging Using Compact Continuous Wave Sub-Terahertz System vol.21, pp.4, 2010, https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2010.21.4.340