KR101377566B1 - High speed Terahertz TDS image processing method using high speed scanning apparatus - Google Patents
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Abstract
고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법 및 이를 이용한 시스템을 개시한다. 상기 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법은 광원으로부터 테라헤르츠 빔을 생성한 후, 상기 테라헤르츠 빔을 이용하여 피사체(샘플)을 스캔하는 제1단계; 상기 피사체(샘플)로부터 반사된 테라헤르츠 빔 및 상기 광원을 수신하여 고정된 시간지연에 따른 상기 피사체(샘플)의 2차원 C-스캔 영상를 정보 획득한 후, 시간 지연부를 조절하여 상기 2차원 C-스캔 영상 정보에 따른 상기 피사체(샘플)의 깊이 정보를 검출부에서 검출하는 제2단계; 상기 시간 지연부를 조절하여 그에 따른 상기 피사체(샘플)의 복수의 깊이 정보들 각각에 따른 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들을 획득하기 위해, 상기 제1단계 및 상기 제2단계를 반복 수행하는 제3단계; 및 상기 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들 및 복수의 깊이 정보들을 영상 복원부에서 보간(interpolation)한 후, 상기 피사체(샘플)의 3차원 영상을 디스플레이하는 제4단계를 포함한다.A high speed terahertz TDS image generation method using a high speed scanning device and a system using the same are disclosed. A method for generating a high speed terahertz TDS image using the high speed scanning device includes: generating a terahertz beam from a light source, and then scanning a subject (sample) using the terahertz beam; After receiving the terahertz beam and the light source reflected from the subject (sample) and obtaining a two-dimensional C-scan image of the subject (sample) according to a fixed time delay, and adjusting the time delay unit to adjust the two-dimensional C- A second step of detecting, by a detector, depth information of the subject (sample) according to the scanned image information; Repeatedly performing the first step and the second step to obtain a plurality of two-dimensional C-scan image information corresponding to each of the depth information of the subject (sample) by adjusting the time delay unit; Step 3; And a fourth step of displaying the 3D image of the subject (sample) after interpolating the plurality of 2D C-scan image information and the depth information by the image reconstructor.
Description
본 발명은 고속 스캐닝 영상화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테라헤르츠 파장 영역의 펄스를 이용하여 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a high speed scanning imaging system, and more particularly, to a method for generating a high speed terahertz TDS image using a high speed scanning device using a pulse in a terahertz wavelength region, and a system using the same.
테라헤르츠 영역은 적외선(infrared wave)과 극초단파(micro wave) 사이의 전자기파 영역으로 펌 프로브 빔(pump-probe beam) 기술로 측정을 한다. 테라헤르츠 펄스는 상당히 빠른 시간 동안 지나는 펄스의 위상까지 측정할 수 있다.The terahertz region is the electromagnetic region between infrared and microwave waves, measured by pump-probe beam technology. Terahertz pulses can measure up to the phase of a passing pulse for a fairly fast time.
테라헤르츠 영역에서 넓은 스펙트럼을 가지는 펄스파를 생성하고 수신하는 방법으로는 기계적인 스캐닝을 이용하는 테라헤르츠 TDS(terahertz time domain spectroscopy) 시스템과 레이저 두개를 사용하여 광학적 스캐닝(optically scanning)을 하는 방식이 있다. 두 가지 방식 모두 펌 프로브 빔(pump-probe beam) 기술을 이용하는 방식으로, 빔 스플리터(beam splitter)로 분리한 두개의 빔 중 하나를 상대적으로 움직여서, 보정(correlation) 값을 측정하는 기술이다.Generating and receiving a wide spectrum pulse wave in the terahertz region includes a terahertz time domain spectroscopy (TDS) system using mechanical scanning and optical scanning using two lasers. . Both methods use a pump-probe beam technique, and a technique of measuring a correlation value by relatively moving one of two beams separated by a beam splitter.
기계적인 스캐닝을 이용하는 TDS는 고속화 방법인 쉐이커(shaker)와 이동스테이지를 이용하는 방법이 있다. TDS using mechanical scanning has a method of using a shaker and a moving stage, which are high speed methods.
쉐이커(shaker)는 시간지연에 따른 거울의 전후 진동을 이용하여 20Hz의 속도로 측정한다. 일반적인 TDS의 경우 이동 스테이지를 이용하므로 측정속도가 느리다. 광학적 스캐닝을 하는 방식으로는 AOS(asynchronous optical sampling)에 기반을 둔 시스템과 ECOPS(electrical controlled optical sample)에 기반을 둔 시스템이 있다. The shaker is measured at a speed of 20 Hz using the front-back vibration of the mirror over time. In the case of general TDS, the measurement speed is slow because the moving stage is used. Optical scanning methods include systems based on asynchronous optical sampling (AOS) and systems based on electrically controlled optical samples (ECOPS).
AOS 기반의 시스템은 보통 20Hz의 속도로 테라헤르츠 펄스를 측정하지만, 시간 윈도우가 10ns와 같이 넓게 측정이 가능하고, ECOPS 기반의 방식은 1kHz의 속도로 테라헤르츠를 측정하지만 시간 윈도우가 70~100ps에 이른다. 따라서, 광학적 스캐닝 방식들이 기계적인 스캐닝 방식에 비하여 속도면으로 볼 때 우위에 있다.AOS-based systems typically measure terahertz pulses at speeds of 20 Hz, but time windows can be as wide as 10 ns, while ECOPS-based methods measure terahertz at 1 kHz, but time windows are 70 to 100 ps. To this. Therefore, optical scanning methods are superior in terms of speed compared to mechanical scanning methods.
PCA(photo conductive antenna)는 NIR(near infrared ray) 영역의 펨토초 펄스(femtosecond pulse)와 반응하여 테라헤르츠 펄스파를 생성한다. 펄스파는 보통의 경우 수 테라헤르츠(THz)까지의 넓은 스펙트럼으로 구성되어 있다.
A photo conductive antenna (PCA) generates terahertz pulse waves in response to femtosecond pulses in the near infrared ray (NIR) region. Pulse waves usually consist of a broad spectrum up to several terahertz (THz).
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 2차원의 고속 스캐닝 거울을 이용하여 기존의 기계적인 스캐닝이나 광학적 스캐닝보다 더 나은 속도의 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법 및 이를 이용한 시스템을 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide a high-speed terahertz TDS image generation method using a high speed scanning device having a higher speed than conventional mechanical scanning or optical scanning using a two-dimensional high speed scanning mirror, and a system using the same. .
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고속 테라헤르츠 TDS 영상을 생성하는 방법은 광원으로부터 테라헤르츠 빔을 생성한 후, 상기 테라헤르츠 빔을 이용하여 피사체(샘플)을 스캔하는 제1단계; 상기 피사체(샘플)로부터 반사된 테라헤르츠 빔 및 상기 광원을 수신하여 고정된 시간지연에 따른 상기 피사체(샘플)의 2차원 C-스캔 영상를 정보 획득한 후, 시간 지연부를 조절하여 상기 2차원 C-스캔 영상 정보에 따른 상기 피사체(샘플)의 깊이 정보를 검출부에서 검출하는 제2단계; 상기 시간 지연부를 조절하여 그에 따른 상기 피사체(샘플)의 복수의 깊이 정보들 각각에 따른 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들을 획득하기 위해, 상기 제1단계 및 상기 제2단계를 반복 수행하는 제3단계; 및 상기 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들 및 복수의 깊이 정보들을 영상 복원부에서 보간(interpolation)한 후, 상기 피사체(샘플)의 3차원 영상을 디스플레이하는 제4단계를 포함한다.
According to an aspect of the present invention, a method for generating a high-speed terahertz TDS image according to an embodiment of the present invention includes generating a terahertz beam from a light source, and then scanning a subject (sample) using the terahertz beam. ; After receiving the terahertz beam and the light source reflected from the subject (sample) and obtaining a two-dimensional C-scan image of the subject (sample) according to a fixed time delay, and adjusting the time delay unit to adjust the two-dimensional C- A second step of detecting, by a detector, depth information of the subject (sample) according to the scanned image information; Repeatedly performing the first step and the second step to obtain a plurality of two-dimensional C-scan image information corresponding to each of the depth information of the subject (sample) by adjusting the time delay unit; Step 3; And a fourth step of displaying the 3D image of the subject (sample) after interpolating the plurality of 2D C-scan image information and the depth information by the image reconstructor.
상기 제1단계는, 광원을 이용하여 생성된 테라헤르츠 빔을 통해 고속의 2차원 거울 스캐너에서 피사체(샘플)의 2차원 영상을 스캐닝하는 단계인 것을 특징으로 한다.
The first step is a step of scanning a two-dimensional image of a subject (sample) in a high-speed two-dimensional mirror scanner through a terahertz beam generated using a light source.
상기 제2단계는, 피사체로부터 반사된 테라헤르츠 빔을 통해 상기 피사체의 깊이 정보를 검출하는 단계; 및 상기 깊이 정보에 따른 상기 피사체(샘플)의 2차원 영상 정보를 2차원 거울 스캐너에서 고속으로 영상 복원부에서 획득하는 단계를 포함한다.
The second step may include detecting depth information of the subject through the terahertz beam reflected from the subject; And acquiring, by the image reconstructing unit, 2D image information of the subject (sample) according to the depth information at a high speed in a 2D mirror scanner.
상기 제2단계는, 상기 시간 지연부로부터 출력되는 광원 및 피사체로부터 반사된 테라헤르츠빔 각각이 상기 검출부에 입사되는 시점이 동일한 시점에서 수행하는 단계인 것을 특징으로 한다.
The second step may be performed when the light source output from the time delay unit and the terahertz beams reflected from the object are incident on the detection unit at the same time point.
상기 제4단계는, 상기 피사체(샘플)의 깊이 정보와 그에 따른 동일한 위치 정보를 매칭시키는 단계인 것을 특징으로 한다.
The fourth step may be a step of matching depth information of the subject (sample) with the same location information.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템은 3차원 공간에 테라헤르츠 영역의 펄스파를 조사하여 상기 3차원 공간 내의 산란 물체에 의해 출력되는 빔을 수신하는 광학계; 및 상기 광학계로부터 수신된 빔에 압축 센싱 알고리즘을 적용하여 상기 산란 물체의 위치를 복원하는 영상 복원부를 포함한다.
In the high-speed terahertz TDS imaging system using a high-speed scanning device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the beam output by the scattering object in the three-dimensional space by irradiating the pulse wave of the terahertz region in the three-dimensional space Optical system for receiving the; And an image reconstruction unit for restoring the position of the scattering object by applying a compression sensing algorithm to the beam received from the optical system.
상기 광학계는, 테라헤르츠 빔을 통해 샘플의 영상을 2차원 스캐닝하는 2차원 거울 스캐너; 외부로부터 유입되는 광원을 적어도 2개 이상의 광원들로 분리하는 빔 스플리터(Beam splitter); 상기 빔 스플리터로부터 분리된 광원을 테라헤르츠 빔으로 생성하는 에미터(Emitter); 상기 빔 스플리터로부터 분리된 광원의 이동거리를 조절하는 시간 지연부; 상기 에미터로부터 출력된 테라헤르츠 빔을 상기 2차원 거울 스케너로 반사시키는 제1집광 거울; 상기 2차원 거울 스캐너로부터 출력된 테라헤르츠 빔을 출력하는 제2집광 거울; 및 상기 시간 지연부로부터 조절된 광원이 입사될 때, 상기 제2집광 거울을 통해 반사된 테라헤르츠 빔을 검출하는 검출부를 포함한다.
The optical system includes a two-dimensional mirror scanner for scanning two-dimensional images of a sample through a terahertz beam; A beam splitter separating a light source introduced from the outside into at least two light sources; An emitter for generating a terahertz beam of light source separated from the beam splitter; A time delay unit for adjusting a moving distance of the light source separated from the beam splitter; A first condenser mirror for reflecting the terahertz beam output from the emitter to the two-dimensional mirror scanner; A second condensing mirror which outputs a terahertz beam output from the two-dimensional mirror scanner; And a detector configured to detect the terahertz beam reflected through the second condensing mirror when the light source adjusted from the time delay unit is incident.
상기 제1집광 거울는 곡률 거울(parabolic mirror)인 것을 특징으로 한다.
The first condensing mirror is characterized in that the curvature mirror (parabolic mirror).
상기 제2집광 거울는 곡률 거울(parabolic mirror)인 것을 특징으로 한다.
The second condensing mirror is characterized in that the curvature mirror (parabolic mirror).
상기 2차원 거울 스캐너는, 빔 스티어링 장치가 구비되는 것을 특징으로 한다.
The two-dimensional mirror scanner is characterized in that the beam steering device is provided.
상기 2차원 거울 스캐너는 리사주(Lissajous), 래스터(Raster) 스캔 피캔을 포함하는 2D 스캔 패턴으로 상기 샘플을 스캔하는 것을 특징으로 한다.
The two-dimensional mirror scanner is characterized by scanning the sample in a 2D scan pattern including Lissajous, Raster scan pecan.
상기 영상 복원부는 3차원 복원에 사용되는 다양한 보간(interpolation) 프로그램을 사용하여 영상을 복원하는 것을 특징으로 한다.
The image reconstruction unit reconstructs an image using various interpolation programs used for 3D reconstruction.
상기 영상 복원부는 고속화할 수 있는 방법론들(GPU 등)을 이용하여 고속으로 3차원 영상을 복원하는 알고리즘이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
The image reconstruction unit is characterized in that an algorithm for reconstructing a three-dimensional image at high speed using methodologies (GPU, etc.) that can be speeded up is installed.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템은 청구항 1항에 기재된 방법을 이용하여 3차원 공간 내의 존재하는 산란 물체의 위치를 복원하는 것을 특징으로 한다.
The high-speed terahertz TDS imaging system according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is characterized by reconstructing the position of the scattering object existing in the three-dimensional space using the method of claim 1.
본 발명에 따르면, 2축의 고속 스캐닝 거울을 이용하면 기존의 기계적인 스캐닝이나 광학적 스캐닝 방식보다 더 나은 속도의 테라헤르츠 영상 시스템을 구성할 수 있다.
According to the present invention, a two-axis high-speed scanning mirror can be used to construct a terahertz imaging system at a higher speed than conventional mechanical scanning or optical scanning.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템을 간략히 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1에 기재된 시스템 중 2 차원 거울 부분을 C-스캔하는 방법을 도시화한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.1 is an exemplary view briefly illustrating a high speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a method of C-scanning a two dimensional mirror portion of the system described in FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating a method for generating a high speed terahertz TDS image using a high speed scanning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
Specific structural and functional descriptions of embodiments according to the concepts of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrative for the purpose of illustrating embodiments in accordance with the concepts of the present invention, The examples may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It should be understood, however, that the embodiments according to the concepts of the present invention are not intended to be limited to any particular mode of disclosure, but rather all variations, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the present invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
The terms first and / or second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be referred to as a first component second component only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, The two components can also be named as the first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합하나 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, elements, components, or combinations thereof, whether or not precisely the subject matter of the invention.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템을 간략히 나타낸 예시도이다.1 is an exemplary view briefly illustrating a high speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템(100)은 2차원 거울 스캐너(50), 빔 스플리터(10), 에미터(30), 시간 지연부(20), 제1 및 제2집광 거울(35, 36), 및 검출부(60)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the high-speed terahertz
상기 2차원 거울 스케너(50)는 테라헤르츠 빔을 통해 샘플의 영상을 2차원 스캐닝하는 기능을 수행한다.The
상기 빔 스플리터(Beam splitter)(10)는 외부로부터 유입되는 광원을 적어도 2개 이상의 광원들로 분리하는 기능을 수행한다.The
상기 에미터(Emitter)(30)는 상기 빔 스플리터로부터 분리된 광원을 테라헤르츠 빔으로 생성한다. The
상기 시간 지연부(20)는 상기 빔 스플리터로부터 분리된 광원의 이동거리를 조절하는 기능을 수행한다.The
상기 제1집광 거울(35)는 상기 에미터(30)로부터 출력된 테라헤르츠 빔을 상기 2차원 거울 스케너(50)로 반사시키는 기능을 수행한다.The
상기 제2집광 거울(36)는 상기 2차원 거울 스캐너(50)로부터 출력된 테라헤르츠 빔을 출력하는 기능을 수행한다.The
상기 검출부(60)는 상기 시간 지연부(20)로부터 조절된 광원이 입사될 때, 상기 제2집광 거울(36)을 통해 반사된 테라헤르츠 빔을 검출하는 기능을 수행한다.
The
보다 상세하게는, 상기 제1집광 및 상기 제2집광 거울(35, 36)는 곡률 거울(parabolic mirror)로써, 빔을 초점으로 모으거나 빔을 colliminate시킬 때 사용되는 거울일 수 있다.In more detail, the first and second
또한 상기 2차원 거울 스캐너(50)는 빔 스티어링 장치가 구비된다. 또한, 상기 2차원 거울 스캐너는, 리사주(Lissajous), 래스터(Raster) 스캔 피캔을 포함하는 2D 스캔 패턴으로 상기 피사체(40)을 스캔하는 기능을 수행한다.
In addition, the two-
상기 시스템(100)은 영상 복원부(미도시)를 더 포함하며, 상기 영상 복원부는, 2차원 또는 3차원 영상을 복원하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 영상 복원부는 3차원 영상 복원에 사용되는 다양한 보간(interpolation) 프로그램을 사용하여 영상을 복원한다.The
또한, 상기 영상 복원부는, 고속화할 수 있는 방법론들(GPU 등)을 이용하여 고속으로 3차원 영상을 복원하는 알고리즘이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
The image reconstruction unit may include an algorithm for reconstructing a three-dimensional image at high speed using methodologies (GPU, etc.) that can be accelerated.
도 2는 도 1에 기재된 시스템 중 2 차원 거울 부분을 C-스캔하는 방법을 도시화한 예시도이다.FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a method of C-scanning a two dimensional mirror portion of the system described in FIG. 1.
도 2에 도시된 바와 같이, 2차원 스캔 거울에서 C-스캔의 방법은 다음과 같다. 먼저, 피사체(샘플)의 2차원 정보를 습득한 후, 영상 복원부에서 상기 t0 ~ tN 까지 2차원 정보를 통합시켜 3차원 그래프를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 2, the method of C-scan in a two-dimensional scan mirror is as follows. First, after acquiring two-dimensional information of a subject (sample), a three-dimensional graph may be obtained by integrating two-dimensional information from t 0 to t N in an image restoration unit.
이때, 시간 구간 t0 ~ tN 까지 정보를 얻기 위해서는 시간 지연부를 t0일 때 2차원 스캔후 시간지연부를 t1일 때 2차원 스캔을 실시한다. 다시 시간 지연부를 옮겨서 시간 구간이 t3...tN일 때까지 2차원 스캔을 수행한다.At this time, time interval t 0 ~ t N To obtain the information up to 2D, the time delay unit is scanned at t 0 , and the time delay unit is scanned at t 1 . Again, the time delay unit is moved to perform a two-dimensional scan until the time interval is t 3 ... t N.
이후, tN 까지 2차원 스캔이 끝나면 보간(interpolation)을 수행하여 3차원 정보로 복원시키게 된다.
After the 2D scan up to t N , the interpolation is performed to restore the 3D information.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법을 나타낸 플로우 챠트이다.3 is a flowchart illustrating a method for generating a high speed terahertz TDS image using a high speed scanning apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방법(S100)은 제1단계(S10) 내지 제4단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 3, the method S100 may include first to fourth steps S10 to S40.
상기 제1단계(S10)은 광원으로부터 테라헤르츠 빔을 생성한 후, 상기 테라헤르츠 빔을 이용하여 피사체(샘플)을 스캔하는 단계일 수 있다.The first step S10 may be a step of generating a terahertz beam from a light source and scanning a subject (sample) using the terahertz beam.
상기 제2단계(S20)은 상기 피사체(샘플)로부터 반사된 테라헤르츠 빔 및 상기 광원을 수신하여 고정된 시간지연에 따른 상기 피사체(샘플)의 C-스캔 영상를 정보 획득한 후, 상기 광원의 이동 거리에 따른 시간 지연부를 조절하여 상기 피사체(샘플)의 깊이 정보를 검출부에서 검출하는 단계일 수 있다.In the second step S20, after receiving the terahertz beam reflected from the subject (sample) and the light source, the C-scan image of the subject (sample) according to a fixed time delay is obtained, and then the movement of the light source is moved. The detecting unit may detect depth information of the subject (sample) by adjusting a time delay unit according to a distance.
상기 제3단계(S30)는 시간 지연부를 조절하여 그에 따른 상기 피사체(샘플)의 복수의 깊이 정보들 각각에 따른 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들을 획득하기 위해, 상기 제1단계(S10) 및 상기 제2단계(S20)를 반복 수행하는 단계일 수 있다.In the third step S30, in order to obtain a plurality of two-dimensional C-scan image information corresponding to each of the plurality of depth information of the subject (sample) by adjusting the time delay unit, the first step S10. And it may be a step of repeating the second step (S20).
상기 제4단계(S40)는 상기 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보 및 상기 복수의 깊이 정보를 영상 복원부에서 보간(interpolation)한 후, 상기 피사체(샘플)의 3차원 영상을 디스플레이하는 단계일 수 있다.The fourth step (S40) is a step of displaying a 3D image of the subject (sample) after interpolating the plurality of 2D C-scan image information and the plurality of depth information by an image reconstructing unit. Can be.
상기 제1단계(S10)는 광원을 이용하여 생성된 테라헤르츠 빔을 통해 고속의 2차원 거울 스캐너에서 피사체(샘플)의 2차원 영상을 스캐닝하는 단계일 수 있다.The first step S10 may be a step of scanning a 2D image of a subject (sample) in a high speed 2D mirror scanner through a terahertz beam generated using a light source.
상기 제2단계(S20)는 피사체로부터 반사된 테라헤르츠 빔을 통해 상기 피사체의 깊이 정보를 검출하는 단계; 및 상기 깊이 정보에 따른 상기 피사체(샘플)의 2차원 영상 정보를 2차원 스캐너에서 고속으로 획득하는 단계를 포함한다.The second step (S20) may include detecting depth information of the subject through the terahertz beam reflected from the subject; And acquiring, at a high speed, 2D image information of the subject (sample) according to the depth information.
상기 제2단계(S20)는 상기 시간 지연부로부터 출력되는 광원 및 피사체로부터 반사된 테라헤르츠빔 각각이 상기 검출부에 입사되는 시점이 동일한 시점에서 수행하는 단계일 수 있다.The second step S20 may be performed when the light source output from the time delay unit and the terahertz beams reflected from the subject are incident on the detection unit.
상기 제2단계(S30)는, 피사체로부터 반사된 테라헤르츠 빔을 검출부에서 검출하는 단계 및 상기 시간 지연부를 가변시켜 그에 따른 피사체(샘플)의 깊이 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.The second step S30 may include detecting, by the detector, a terahertz beam reflected from a subject and obtaining depth information of a subject (sample) by varying the time delay unit.
상기 제4단계(S40)는, 상기 피사체(샘플)의 깊이 정보와 그에 따른 동일한 위치 정보를 매칭시키는 단계일 수 있다.
The fourth step (S40) may be a step of matching depth information of the subject (sample) with corresponding location information.
따라서, 본 발명에서는 기존의 8f 테라헤르츠 영상화 장치와 달리 2차원 고속 스캐닝 거울을 이용 피사체(샘플)의 C-scan, 즉 pump probe의 상대 위치가 고정된 시간상의 2차원 영상을 측정한다.Therefore, in the present invention, unlike a conventional 8f terahertz imaging apparatus, a two-dimensional high-speed scanning mirror measures a C-scan of a subject (sample), that is, a two-dimensional image in time at which a relative position of a pump probe is fixed.
정해진 C-scan면을 스캔한 후, 다음의 시간 지연부를 변화시켜, 다른 지점의 C-scan을 실시한다.After scanning the predetermined C-scan plane, the next time delay is changed to perform another C-scan.
위와 같은 진행과정을 거치면, 결국 영상화의 프레임 비(frame-rate)는 스캐닝 거울의 한 C-scan 영상을 얻는 속도로 제한된다. 영상의 해상도(전체 pixel 수)는 디지타이저(digitizer)의 샘플링 비로 결정된다.Through the above process, the frame-rate of the imaging is limited to the speed of obtaining a C-scan image of the scanning mirror. The resolution (total number of pixels) of the image is determined by the sampling ratio of the digitizer.
본 발명에서 설명하는 바와 같이 빔을 스티어링하는 방식으로 스캐닝을 진행하는 경우, 각 스캐닝이 이뤄지는 위치정보를 얻어야 하고, 이는 디지타이저(digitizer)에서 테라헤르츠 신호를 측정할 시에 동기화하여 함수 발생기의 전압을 동시에 측정하여 위치정보를 얻는다. When scanning is performed by steering the beam as described in the present invention, the position information for each scanning is obtained, which is synchronized with the measurement of the terahertz signal by the digitizer to adjust the voltage of the function generator. Simultaneously measure to get location information.
이때에 함수 발생기의 전압은 고속스캐닝 거울의 스티어링하는 각도를 결정하므로 스캐닝되는 위치와 일치하게 된다.At this time, the voltage of the function generator determines the steering angle of the high-speed scanning mirror so that it matches the scanning position.
스캐닝하는 위치와 함수 발생기의 전압이 정확히 일치하지 않는 경우는 함수 발생기의 반응 시간에 의한 경우이나 이는 위상(phase)의 조절을 통해서 해결될 수 있다.If the scanning position does not exactly match the voltage of the function generator, it is due to the response time of the function generator. This can be solved by adjusting the phase.
결국 본 발명에서 스캔 시간을 제한시키는 요소는 C-스캔의 프레임 비와 시간 지연을 변화시키는 시간 지연부에 의한 것일 수 있다.
As a result, the limiting scan time in the present invention may be due to the time delay unit for changing the frame ratio and time delay of the C-scan.
또한, 본 발명의 시스템은 C-스캔 영상 장치를 사용하는 응용 분야에서 적용될 수 있다. 예컨대, 응용분야로 실제제품의 3차원 형상을 스캔하여 제품 설계에 응용하는 역설계, 문화재의 영구보존을 위한 문화재의 3차원 복원사업, 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 애니매이션, 제품의 3차원 품질검사, 사람얼굴의 수술전후를 입체적으로 비교할 수 있는 얼굴성형분야 등에 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.In addition, the system of the present invention can be applied in an application field using a C-scan imaging apparatus. For example, reverse engineering that applies real-time scanning of three-dimensional shapes of real products to product design, three-dimensional restoration projects of cultural assets for permanent preservation of cultural assets, computer graphics and computer animation, three-dimensional quality inspection of products, and human face It can be used in the face molding field, etc. can be compared three-dimensional before and after surgery, but is not limited thereto.
예를 들어, 초소형 캡슐 타입의 내시경에 적용될 경우, 내시경의 특성상 저전압에서 구동될 수 있으며, 고속으로 움직이는 공진기나 공진을 이용시 원활하게 움직일 수 있으며, 오랜 시간동안 동일 point에 빔을 집중시킬 수 없다는 문제점을 본 발명의 고속 테라헤르츠 TDS 영상 생성 방법을 통해 고속으로 정보를 보내고 수집함으로써 이러한 문제점을 극복할 수 있다.For example, when applied to a microscopic capsule type endoscope, it can be driven at low voltage due to the characteristics of the endoscope, can move smoothly when using a high speed resonator or resonance, and can not focus the beam at the same point for a long time. This problem can be overcome by sending and collecting information at high speed through the high-speed terahertz TDS image generation method of the present invention.
또한, 캡슐내시경으로부터 수신한 영상데이터에 해당하는 수많은 영상프레임들을 여러 개의 시간적 구간으로 분류할 수 있으며, 각 시간적 구간에서 대표되는 구간 대표 영상프레임을 연속적으로 배열하여 디스플레이할 수 있으며, 또한 시간 구간의 대표 영상프레임의 선택에 따라 시간적 구간에 속하는 다수 영상프레임을 연속하여 자동 재생할 수 있다는 이점을 가질 수 있다.In addition, a large number of video frames corresponding to the image data received from the capsule endoscope can be classified into a plurality of temporal sections, and the representative representative video frames represented in each temporal section can be continuously arranged and displayed. According to the selection of the representative video frame, it may have an advantage that a plurality of video frames belonging to a temporal section can be automatically played back continuously.
결국 영상 데이터의 효율적인 간략화가 실현될 수 있다.
As a result, efficient simplification of the image data can be realized.
따라서, 본 발명은 기존 C-스캔 단점을 해결하기 위해서 시간 지연부는 고정하여 깊이를 고정시키고 고속의 2차원 스캐너를 사용하여 같은 깊이의 2차원 샘플정보를 얻으므로써 2차원 정보를 얻는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 3차원 정보를 모두 얻는데에는 기존의 방법보다 더욱 적은 시간을 절약할 수 있다.Therefore, in order to solve the disadvantages of the conventional C-scan, the present invention can shorten the time to obtain two-dimensional information by fixing the time delay unit to fix the depth and obtaining two-dimensional sample information of the same depth by using a high-speed two-dimensional scanner. It can be effective. It also saves less time than conventional methods for obtaining all three-dimensional information.
즉, 1um 깊이의 첫 포인트가 예컨대 (0.1um, 0.1um)라고 하면 2um 깊이의 첫 point (0.1um, 0.1um)을 찍어야 한다. 이러한 제어를 하기 위해 2차원 스캐너의 신호와 위치정보를 매칭시키고 프로그램적으로 interpolation을 함으로써 고속의 TDS 3차원 영상 정보를 얻을 수 있다.That is, if the first point of 1um depth is (0.1um, 0.1um), for example, the first point (0.1um, 0.1um) of 2um depth should be taken. For this control, high-speed TDS 3D image information can be obtained by matching signals of the 2D scanner and positional information and performing interpolation programmatically.
예를 들어 1cm x 1cm x 1cm의 상자(샘플)가 있다고 가정하고 이 상자안에 들어있는 내용물은 전혀 모른다고 가정한다. 이 상자를 기존의 시스템으로 측정한다면 다음과 같은 과정을 거치게 된다. For example, suppose you have a box of 1 cm x 1 cm x 1 cm (sample), and you know nothing about the contents of the box. If you measure this box with an existing system, you will proceed as follows:
상자의 2차원상 한 point,예를 들어 (1mm,1mm)라면 에 테라헤르츠 빔을 주사시킵니다. 지속적인 주사를 하고 있는 사이 시간지연부를 조절하며, 시간지연부가 뒤로 1mm움직일 때 상자의 1mm 깊이의 정보(1mm,1mm,1mm)를 알 수 있다. 다시 시간지연부를 1mm 옮겨서 2mm의 깊이 정보(1mm,1mm,2mm)를 얻는다. If you have a two-dimensional point on the box, for example, (1mm, 1mm), you can scan the terahertz beam. During the continuous scan, the time delay is adjusted, and when the time delay is moved back 1 mm, information of the 1 mm depth of the box (1 mm, 1 mm, 1 mm) can be obtained. Again, the time delay is moved 1 mm to obtain 2 mm depth information (1 mm, 1 mm, 2 mm).
이렇게 반복하여 (1mm,1mm,10mm)까지의 정보를 모두 얻으면 다음 point로 테라헤르츠 빔을 옮기며, 다음 point로 옮겨질 때 시간지연부 역시 처음 위치로 옮겨 지고 위의 과정을 반복하여 두 번째 point의 10mm되는 깊이까지 정보를 모두 획득한다. Repeat this to get all information up to (1mm, 1mm, 10mm) and move the terahertz beam to the next point.When moving to the next point, the time delay part is also moved to the first position and repeat the above process. Acquire all the information up to a depth of 10mm.
위의 과정을 반복하면 상자의 모든 부분을 3차원으로 정보를 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 빔을 한 point에 지속적으로 테라헤르츠 빔을 광주사 해야하며, 또한, 이 지속적인 광주사 시간은 샘플의 정보를 얻고 시간지연부가 옮겨지는 시간(이 시간이 압도적으로 많이듬)을 포함하므로 매우 많은 시간을 소모하게 된다. By repeating the above steps, you can get all three parts of the box in three dimensions. However, this method requires continuous scanning of the terahertz beam at one point of the beam, and this continuous scanning time is also used to obtain the information of the sample and the time that the time delay is shifted (this time is overwhelmingly high). This can be very time consuming.
이러한 시간 소모를 줄이기 위해 본 발명은 먼저 고속 2차원 광주사 스캐너를 이용하여 (1mm,1mm,1mm)부터 (10mm,10mm,1mm)까지 부분을 모두 스캔한 후, 시간지연부를 2mm되는 지점으로 가변시킨다. 다시 고속 스캐너를 이용하여 (1mm,1mm,2mm)부터 (10mm,10mm,2mm)까지 스캔한다. 이렇게 일정깊이의 표면을 스캔하고 스캔한 정보를 모두 정합하면 3차원 정보를 얻을 수 있다. 이렇게 방식을 바꾸면 시간을 절약할 수 있다는 근거는 고속으로 2차원 스캔이 가능하기 때문이다.In order to reduce such time consumption, the present invention first scans all parts from (1mm, 1mm, 1mm) to (10mm, 10mm, 1mm) using a high-speed two-dimensional optical scanning scanner, and then changes the time delay to a point of 2mm. Let's do it. Then scan from (1mm, 1mm, 2mm) to (10mm, 10mm, 2mm) using a high speed scanner. By scanning a surface of a certain depth and matching all the scanned information, three-dimensional information can be obtained. The reason for this change is to save time because the two-dimensional scan can be performed at high speed.
기존 방식에서는 시간지연부가 깊이에 따른 샘플의 정보를 모두 얻어야 되므로 2차원 스캐너가 1point를 일정시간 지속적으로 비추고 있어야 하지만 C-scan방식을 사용하면 2차원 고속스캔을 하게 되므로 시간지연부를 조절하는 process를 줄임으로써 시간을 절약하고 2차원 스캐너가 고속이므로 2차원 정보를 얻는데 시간을 조절할 수 있다. 따라서 시간을 단축시킬 수 있다.
In the conventional method, since the time delay part needs to acquire all the information of the sample according to the depth, the 2D scanner should continuously illuminate 1 point for a certain time, but when using the C-scan method, the 2D high-speed scan makes the process to adjust the time delay part. By saving, you save time and because the 2D scanner is fast, you can adjust the time to get 2D information. Therefore, time can be shortened.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경 가능함은 물론이다.
As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
10: 빔 스플리터 20: 시간 지연부
30: 에미터 35: 제1집광 거울
36: 제2집광 거울 40: 피사체(샘플)
50: 2차원 거울 스캐너 60: 검출부10: beam splitter 20: time delay
30: emitter 35: first condensing mirror
36: second condenser mirror 40: subject (sample)
50: two-dimensional mirror scanner 60: detector
Claims (15)
상기 피사체(샘플)로부터 반사된 테라헤르츠 빔 및 시간 지연부에 의해 시간지연된 상기 광원을 수신하고, 상기 수신된 테라헤르츠 빔 및 상기 수신된 광원을 이용하여 상기 피사체(샘플)의 2차원 C-스캔 영상을 정보 획득하는 제2단계;
상기 시간 지연부를 조절하여 그에 따른 상기 피사체(샘플)의 복수의 깊이 정보들 각각에 따른 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들을 획득하기 위해, 상기 제1단계 및 상기 제2단계를 반복 수행하는 제3단계; 및
상기 획득된 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보에 따른 상기 복수의 깊이 정보를 검출하는 제4단계를 포함하는 고속 테라헤르츠 TDS 영상을 생성하는 방법.
Generating a terahertz beam from a light source and scanning a subject (sample) using the terahertz beam;
Receiving the light source time-delayed by the terahertz beam and the time delay unit reflected from the subject (sample), and using the received terahertz beam and the received light source 2D C-scan of the subject (sample) Obtaining a video information;
Repeatedly performing the first step and the second step to obtain a plurality of two-dimensional C-scan image information corresponding to each of the depth information of the subject (sample) by adjusting the time delay unit; Step 3; And
And detecting a plurality of depth information according to the obtained plurality of two-dimensional C-scan image information.
상기 제1단계는,
광원을 이용하여 생성된 테라헤르츠 빔을 통해 고속의 2차원 거울 스캐너에서 피사체(샘플)의 2차원 영상을 스캐닝하는 단계인 것을 특징으로 하는 고속 테라헤르츠 TDS 영상을 생성하는 방법.
The method of claim 1,
In the first step,
A method of generating a high-speed terahertz TDS image, characterized by scanning a two-dimensional image of a subject (sample) with a high-speed two-dimensional mirror scanner using a terahertz beam generated using a light source.
상기 제2단계는,
상기 시간 지연부에 의해 고정된 시간으로 지연된 광원을 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 테라헤르츠 TDS 영상을 생성하는 방법.
The method of claim 1,
The second step comprises:
Receiving a light source delayed by a fixed time by the time delay unit; and generating a high-speed terahertz TDS image.
상기 제2단계는,
상기 피사체(샘플)로부터 반사된 테라헤르츠 빔 및 상기 시간 지연부에 의해 시간 지연된 광원을 동시에 수신하는 단계인 것을 특징으로 하는 고속 테라헤르츠 TDS 영상을 생성하는 방법.
The method of claim 1,
The second step comprises:
And simultaneously receiving the terahertz beam reflected from the subject (sample) and the light source time-delayed by the time delay unit.
상기 제4단계는,
상기 피사체(샘플)의 깊이 정보와 그에 따른 동일한 위치 정보를 매칭시키는 단계인 것을 특징으로 하는 고속 테라헤르츠 TDS 영상을 생성하는 방법.
The method of claim 1,
In the fourth step,
And matching depth information of the subject (sample) with the same positional information according to the depth information of the subject (sample).
상기 광학계로부터 수신된 빔에 압축 센싱 알고리즘을 적용하여 상기 산란 물체의 위치를 복원하는 영상 복원부를 포함하고,
상기 광학계는,
테라헤르츠 빔을 통해 샘플의 영상을 2차원 스캐닝하는 2차원 거울 스캐너;
외부로부터 유입되는 광원을 적어도 2개 이상의 광원들로 분리하는 빔 스플리터(Beam splitter);
상기 빔 스플리터로부터 분리된 광원을 테라헤르츠 빔으로 생성하는 에미터(Emitter);
상기 빔 스플리터로부터 분리된 광원의 이동거리를 조절하는 시간 지연부;
상기 에미터로부터 출력된 테라헤르츠 빔을 상기 2차원 거울 스케너로 반사시키는 제1집광 거울;
상기 2차원 거울 스캐너로부터 출력된 테라헤르츠 빔을 출력하는 제2집광 거울; 및
상기 시간 지연부로부터 조절된 광원이 입사될 때, 상기 제2집광 거울을 통해 반사된 테라헤르츠 빔을 검출하는 검출부를 포함하며,
상기 검출부는,
상기 시간 지연부로부터 출력되는 광원 및 샘플로부터 반사된 테라헤르츠 빔 각각이 상기 검출부에 입사되는 시점이 동일한 시점에서 상기 샘플의 깊이정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
An optical system for irradiating a pulse wave of a terahertz region to a three-dimensional space and receiving a beam output by a scattering object in the three-dimensional space; And
An image reconstruction unit for reconstructing the position of the scattering object by applying a compression sensing algorithm to the beam received from the optical system,
The optical system includes:
A two-dimensional mirror scanner for two-dimensional scanning an image of a sample through a terahertz beam;
A beam splitter separating a light source introduced from the outside into at least two light sources;
An emitter for generating a terahertz beam of light source separated from the beam splitter;
A time delay unit for adjusting a moving distance of the light source separated from the beam splitter;
A first condenser mirror for reflecting the terahertz beam output from the emitter to the two-dimensional mirror scanner;
A second condensing mirror which outputs a terahertz beam output from the two-dimensional mirror scanner; And
A detection unit detecting a terahertz beam reflected through the second condensing mirror when the light source adjusted from the time delay unit is incident;
Wherein:
A high speed terahertz TDS image using a high speed scanning device, wherein depth information of the sample is detected at a point in time when the light source output from the time delay unit and the terahertz beams reflected from the sample are incident on the detection unit. system.
상기 제1집광 거울는,
곡률 거울(parabolic mirror)인 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
The method according to claim 6,
The first condensing mirror,
A high speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning device, characterized in that it is a parabolic mirror.
상기 제2집광 거울는,
곡률 거울(parabolic mirror)인 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
The method according to claim 6,
The second condensing mirror,
A high speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning device, characterized in that it is a parabolic mirror.
상기 2차원 거울 스캐너는,
빔 스티어링 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
9. The method of claim 8,
The two-dimensional mirror scanner,
A high speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning device, characterized in that the beam steering device is provided.
상기 2차원 거울 스캐너는,
리사주(Lissajous), 래스터(Raster) 스캔을 포함하는 2D 스캔 패턴으로 상기 샘플을 스캔하는 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
11. The method of claim 10,
The two-dimensional mirror scanner,
A high speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning device, characterized in that the sample is scanned in a 2D scan pattern including Lissajous and Raster scan.
상기 시스템은 영상 복원부를 더 포함하며,
상기 영상 복원부는,
2차원 또는 3차원 영상을 복원하는 것을 특징으로 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
10. The method of claim 9,
The system further includes an image restoration unit,
Wherein the image restoration unit comprises:
A high-speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning device, characterized in that to restore a two-dimensional or three-dimensional image.
상기 영상 복원부는,
3차원 복원에 사용되는 복수의 2차원 C-스캔 영상 정보들 및 복수의 깊이 정보들을 보간(interpolation)하는 보간 프로그램을 사용하여 영상을 복원하는 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
The method of claim 12,
Wherein the image restoration unit comprises:
High-speed terahertz TDS images using a fast scanning device, characterized in that the image is reconstructed using an interpolation program that interpolates a plurality of 2D C-scan image information and a plurality of depth information used for 3D reconstruction. system.
상기 영상 복원부는,
그래픽 처리장치(Graphic Pocessing Unit, GPU)를 이용하여 3차원 영상을 복원하는 알고리즘이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고속 스캐닝 장치를 이용한 고속 테라헤르츠 TDS 영상 시스템.
14. The method of claim 13,
Wherein the image restoration unit comprises:
A high-speed terahertz TDS imaging system using a high speed scanning device, characterized in that an algorithm for restoring a 3D image using a graphics processing unit (GPU) is installed.
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