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日益嚴峻的國家安全挑戰是開發新的方法來監測,檢測和表徵隱藏的致命物質,例如綁在人身上的塑料爆炸物或信封中的生物試劑。這裡研究的方法基於太赫茲(THz)電磁輻射範圍中的特徵透射或反射波長譜的空間成像。這些太赫茲光譜圖像的人工神經網絡(NN)分析被用來以低虛警率從背景區分隱藏的代理。

太赫茲輻射橫跨波長〜0.3mm的遠紅外線範圍。它通常通過塑料,紙製品等進行傳播,這表明其用於探測服裝,行李和包裹內部。對於幾種爆炸物[1,2]和生物製劑模擬物和DNA [3],要求反射或透射的THz光譜。爆炸物的太赫茲光譜似乎與人體皮膚和塑料和布等材料的光譜不同[1]。

設想兩種潛在的THz掃描方案:用於篩選郵件或包裹的傳輸模式以及用於人的反射模式。在這兩種情況下,多個太赫茲源照射目標區域,物體或人。正在開發中的一種新型檢測方案[4]將在下面簡要討論,產生0.2-3 THz範圍內的空間圖像。這些圖像是基於一系列空間陣列 - 每個特徵波長一個。然後訓練的神經網絡處理這些圖像陣列,以實現對隱藏致死因子的正確識別。

基於傅里葉變換紅外(FTIR)吸收光譜,神經網絡已被用於分類微生物菌株[5]。通過使用神經網絡,從低信噪比的拉曼光譜中高準確度地鑑定出多種混合物中的單個有機組分3 [6]。在每種情況下,在NN用於陽性物種鑑定之前,需要對複雜光譜進行一些預處理。本文特別討論了我們的模擬THz干涉成像和NN解釋分析,以低誤報率正確識別目標致死因子。