基于PCI-9812的太赫兹成像数据采集系统设计
扫描控制模块用于实现对光路部分的控制，它主要包括了激光频率的选择，斩波频率的设置，二维移动平台的设置等功能。为了保证各个像素点之间信息无错乱，信息传输的过程中就要确保二维平台的移动与数据采集记录的同步。计算机通过串口来控制平台伺服系统，设置步幅和方向。为了节省扫描时间，移动平台则采取“S”型移动，系统运行时，由参数z的符号决定平台的移动方向，将Z的初始数值设置为1，通过Y+Z就可以得出此时采集点的准确像素点坐标，这就保证了计算机存储数据的各个像素点(x，y)与扫描样品中各个投射位置是对应的，不会出现像素点混乱的现象。
数据采集模块主要是编程驱动采集卡工作。首先利用Register_Card()函数对采集卡注册，系统的BIOS将会返回一个PCI-9812的注册号，然后可以用AI_9812_Config()函数来完成采集卡的初始化，设置采集的触发模式、触发源、触发后的采样点数等。设置这些参数后，可以使用激光器产生太赫兹激光，在对每一个透射点扫描后，调用AI_ContReadChannel()函数(采用多通道时应该调用函数AI_ContScanChannels())启动对探测器输出电压值的A／D采样，然后调用AI_AsyncCheck()函数查询采集卡是否采样完毕。在采样过程中，采集卡自动以DMA方式把采集到的数据写入所申请的DMA内存，计算机通过读取DMA内存来获取扫描数据。在数据处理时，还要调用数据转换函数AI_ContScale()将采集数据量转换到相应的电压值。在扫描过程结束后，采集结束时，要用AI_AsyncClear()函数停止采集卡，用Release_Card()函数释放采集卡。
数据处理模块主要用于对各个点获取的扫描数据进行计算机比较分析，构建采样物品的太赫兹图像。太赫兹波对每个点扫描时，可以获取的信息量是很大的，可以通过分析光强、相位、时间延时等来构建采样物品的图像，分析每个参数都要采用各自的算法。这里主要针对P4-42热释电探测器，将太赫兹光的强度转换为电压信号，因此本文通过分析电压信号的峰峰值，来获取样品上每个点对太赫兹光波的吸收强度，作为太赫兹图像中各个像素的像素值。在成像系统对各个位置点扫描后，得到格式为x*y*t的太赫兹成像数据，通过对各个像素点的数据进行归一化处理。可以得到待测样品的太赫兹灰度图像。
3 结语
介绍的太赫兹成像数据采集系统，是针对P4-42热释电探测器的。它利用凌华公司的PCI-9812数据采集卡进行数据采集，并传输给计算机重建图像，可以实现对太赫兹成像的扫描控制、数据采集和图像重建等功能。对于太赫兹成像的实际应用具有一定的意义。
评论