频率位于0.1~10THz之间的电磁波被称为太赫兹波。太赫兹波相较于微波、毫米波,其具有更高的频段和更小的波长,故可实现更高的成像空间分辨率,因此可以研制太赫兹无源探测成像系统。针对系统远场应用场景,太赫兹波在大气介质中传输的损耗衰减是为系统设计而首先需要研究的;针对系统近场应用场景,需研究目标的辐射特性与的辐射亮温分布情况;上述研究对系统工作频率选取具有重要指导意义。无源探测成像系统由于扫描形式与通道的原因,所成原始图像受噪声影响严重,对后续的目标识别定位与分类带来了极大的不利。因此,设计一种适用于无源探测图像的轮廓提取算法,对无源探测成像系统而言具有重要实用价值。本文依托课题组实际科研项目,开展了相应研究,论文具体工作如下:1.研究了太赫兹无源探测成像技术的基础理论与成像机制,对太赫兹无源探测成像系统所涉及的成像技术特点、系统结构与关键技术进行了分析。2.针对太赫兹探测成像技术远场应用问题,研究分析了太赫兹波在大气传输的衰减,结合衰减研究分析了天空亮温与频率的关系,得出了天空亮温存在频率选择性的结论,根据仿真结果考虑选择330GHz作为系统工作频率。3.针对太赫兹探测成像技术近场应用问题,建立了典型目标辐射特性理论分析模型;提出了安检场景下金属立体目标的辐射亮温计算模型并给出了仿真结果,结果为系统工作频率选择330GHz提供了依据。对常见材质遮盖物的穿透率进行了实验测量,实验数据支持选择330GHz作为系统工作频率。综上,论证了系统工作频率选择为330GHz的科学性与有效性。4.针对无源探测图像信噪比低的特点以及项目对于轮廓提取的需求,研究了基于各向异性扩散滤波的经典算法,提出了能够保持边缘并且去除噪声的Y-K-Gauss迭代降噪算法。经实验结果验证能够处理噪声污染严重的毫米波图像并较好地保持边缘,为轮廓提取提供了基础。5.针对传统梯度计算的局限性,提出增加斜对角梯度分量的改进型梯度计算方法。针对阈值选取过于依赖经验,设计了一种改进型自适应双阈值选取方法。综合上述改进,设计了一种改进型无源探测图像的轮廓提取算法。并采用毫米波图像进行了实验验证,取得了优良的效果,满足项目的需求。