Enkeltpixel-billeddannelse aktiveret af fiberlaser-arrays forventes at opnå fjerndetektering

Single-pixel imaging (SPI) er en ny computerbaseret billeddannelsesteknik, som er blevet undersøgt bredt i de senere år. Denne teknik bruger kun en enkelt pixeldetektor uden rumlig opløsning til at opnå den geografiske information om målet.

Det har unikke fordele, der opvejer manglen på traditionel billeddannelsesteknologi baseret på array-detektorer, såsom fjernmåling og ikke-synligt lys-billeddannelse, hvor array-detektorerne er relativt umodne eller dyrere.

Billedhastigheden for SPI er altid begrænset af opdateringshastigheden for rumlig lysmodulator. For eksempel har den typiske digitale mikrospejlenhed (DMD) en maksimal opdateringshastighed på 22 kHz i binær tilstand. Denne begrænsning gør det vanskeligt at opnå realtids-SPI.

Forskere ledet af prof. Kai Han ved National University of Defense Technology (NUDT), Kina, er interesserede i enkeltpixel-billeddannelse og fiberlaser-array. De foreslår en effektiv ordning for SPI, der anvender et fasestyret fiberlaser-array og et utrænet dybt neuralt netværk.

Deres undersøgelse, "Effektiv enkeltpixel-billeddannelse baseret på et kompakt fiberlaserarray og utrænet neuralt netværk," blev offentliggjort i Grænser for optoelektronik .

Fiberlaserne er arrangeret i en kompakt sekskantet struktur og sammenhængende kombineret for at generere oplysende lysfelter. Gennem brugen af ​​højhastigheds elektro-optiske modulatorer i hvert enkelt fiberlasermodul muliggør det tilfældigt modulerede fiberlaser-array hurtig pletterprojektion på objektet af interesse.

Ydermere er det utrænede dybe neurale netværk inkorporeret i billedrekonstruktionsprocessen for at forbedre kvaliteten af ​​de rekonstruerede billeder.

På grund af dets potentiale for høj emitterende effekt (~ kW) og hurtig modulation (~ MHz), forudsiger forskerne, at SPI-ordningen forventes at blive anvendt til fjernmåling og måldetektion.

Flere oplysninger: Wenchang Lai et al., Effektiv enkeltpixel-billeddannelse baseret på et kompakt fiberlaser-array og utrænet neuralt netværk, Grænser for optoelektronik (2024). DOI:10.1007/s12200-024-00112-8

Leveret af Frontiers Journals