太赫兹波检测装置、太赫兹波检测方法和太赫兹波检测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112041664A(43)申请公布日2020.12.04(21)申请号201880092859.6(74)专利代理机构北京尚诚知识产权代理有限(22)申请日2018.07.20公司11322代理人龙淳牛孝灵(85)PCT国际申请进入国家阶段日2020.10.28(51)Int.Cl.G01N21/3581(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G01N21/3504(2006.01)PCT/JP2018/0274052018.07.20(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/017060JA2020.01.23(71)申请人麦克赛尔株式会社地址日本京都府(72)发明人川前治田中幸修河野美沙子白水信弘奥万寿男胜木学藏知惠权利要求书3页说明书13页附图17页(54)发明名称太赫兹波检测装置、太赫兹波检测方法和太赫兹波检测系统(57)摘要本发明提供一种太赫兹波检测装置，包括：太赫兹波收发器，其包括发射太赫兹波的发射器，和接收被位于分析对象物的背后的背景反射物反射的反射太赫兹波的接收器；显示器；和信息处理装置，发射器向包含分析对象物的2维区域照射太赫兹波，其中太赫兹波是基于包含特定频率的发射信号而生成的，信息处理装置基于反射太赫兹波对分析对象物的浓度进行分析，生成在背景反射物的图像上合成分析对象物的浓度图像而得到的合成图像，将合成图像显示在显示器上。CN112041664ACN112041664A权利要求书1/3页1.一种太赫兹波检测装置，其特征在于，包括：太赫兹波收发器，其包括发射太赫兹波的发射器，和接收被位于分析对象物的背后的背景反射物反射的反射太赫兹波的接收器；显示器；和与所述太赫兹波收发器和所述显示器分别连接的信息处理装置，所述发射器向包含所述分析对象物的2维区域照射太赫兹波，其中太赫兹波是基于包含特定频率的发射信号而生成的，所述信息处理装置包括：基于所述反射太赫兹波对所述分析对象物的浓度进行分析的分析部；和可视化部，其基于所述分析部的分析结果，生成在拍摄所述背景反射物的背景图像上合成所述分析对象物的浓度图像而得到的合成图像，将合成图像显示在所述显示器上。2.如权利要求1所述的太赫兹波检测装置，其特征在于：所述发射器照射基于扫频得到的发射信号而生成的太赫兹波，所述分析部包括：频差检测部，其检测所述发射器发射的太赫兹波的频率与所述接收器接收到的所述反射太赫兹波的频率之间的频差；反射距离计算部，其基于所述频差，计算所述太赫兹波收发器到所述背景反射物的反射距离；标准化浓度计算部，其基于所述发射器发射的所述太赫兹波的强度、所述反射太赫兹波相对于所述发射器照射的太赫兹波的衰减量和所述反射距离，计算按距离进行了标准化的所述分析对象物的标准化浓度；和对象物识别部，其基于所述反射太赫兹波中发生了衰减的频率，确定所述分析对象物的种类，所述可视化部包括：生成浓度图像的浓度图像生成部，其中在所述浓度图像中使显示样式按照所述标准化浓度而改变；生成表示所述分析对象物的种类的图形图像的图形图像生成部；和图像合成部，其在所述背景图像上合成所述浓度图像和所述图形图像来生成合成图像，将合成图像显示在所述显示器上。3.如权利要求2所述的太赫兹波检测装置，其特征在于：所述可视化部还包括生成深度图像的深度图像生成部，其中在所述深度图像中使显示样式按照所述反射距离而改变，所述图像合成部使用所述深度图像作为所述背景图像，在所述深度图像上合成所述浓度图像来生成所述合成图像。4.如权利要求2所述的太赫兹波检测装置，其特征在于：所述信息处理装置与拍摄可见光来生成摄像图像的摄像机连接，所述图像合成部使用所述摄像图像作为所述背景图像，在所述摄像图像上合成所述浓度图像来生成所述合成图像。5.如权利要求2所述的太赫兹波检测装置，其特征在于：2CN112041664A权利要求书2/3页所述标准化浓度计算部令没有发生所述分析对象物的吸收的平坦部的信号强度为R，因所述分析对象物吸收所述太赫兹波而产生了衰减的频率处的信号强度为S，所述反射距离为d时，通过下式(1)计算所述标准化浓度，标准化浓度＝R/S/d(1)。6.如权利要求1所述的太赫兹波检测装置，其特征在于：所述分析对象物是不可见的气体，所述浓度图像是用图表示所述气体的浓度分布的图像，所述合成图像是在所述背景图像上叠加用图表示所述气体的浓度分布的图像而得到的图像。7.如权利要求2所述的太赫兹波检测装置，其特征在于：所述太赫兹波检测装置安装在伸缩装置上，所述伸缩装置包括支承该太赫兹波检测装置的支承台，和与该支承台连结的伸缩棒，改变所述伸缩棒的伸缩量，利用所述太赫兹波检测装置多次测量所述分析对象物，所述标准化浓度计算部，计算各次测量中从所述太赫兹