太赫兹波是一种具有许多独特性质的电磁波,近年来,随着太赫兹波产生和探测技术的发展,太赫兹技术的应用领域不断拓展。其中,太赫兹波三维成像技术可以实现对物体内部信息的探测,具有广阔的应用前景。本文针对高折射率样品以及生物组织样品在太赫兹波三维成像过程中遇到的问题,利用高功率的连续太赫兹辐射源,开展了基于折射率匹配方法的太赫兹波计算机辅助层析(CT)成像技术、基于多深度切片成像的三维重构技术以及基于图像逆处理的干涉消除算法相关研究工作,主要内容及创新点如下:1.概述了太赫兹波成像技术以及多种太赫兹波三维成像技术的研究进展。重点介绍了太赫兹波CT成像技术的发展历史,基本原理和重建算法。2.针对太赫兹波CT成像技术对高折射率样品成像中的折射效应问题,提出了一种基于折射率匹配方法的太赫兹CT成像技术,能够有效地避免扫描过程中光束的偏折。结合本文提出的消除液体吸收和抑制伪影的数据处理算法,实现了对高折射率样品的太赫兹CT成像。3.采用Feeney’s方法制备大鼠的脑创伤动物模型,并利用太赫兹波透射式成像系统对鼠脑的组织切片进行成像检测。研究结果表明,鼠脑创伤区域相比于正常区域具有更低的透过率。最后通过对鼠脑不同深度进行切片成像实现了对鼠脑的三维建模。该三维重构成像清楚地反映了鼠脑内部创伤区域的空间分布。4.通过对各种太赫兹波成像系统中条纹产生物理机制的理论分析,提出了一种基于图像逆处理的干涉消除方法。分别对模拟的干涉图和实际的太赫兹成像图中的干涉条纹实现了消除。相比于传统的频域滤波方法,图像逆处理方法可以使图像峰值信噪比(PSNR)和结构相似性指数(SSIM)得到有效地提高。最后,将图像逆处理方法应用于新鲜鼠脑组织的太赫兹波透射式成像图中,经过干涉消除,实现了更准确的鼠脑组织信息获取。