Single-pixel imaging (SPI) är en ny beräkningsteknik som har studerats mycket under de senaste åren. Den här tekniken använder endast en enda pixeldetektor utan rumslig upplösning för att erhålla den rumsliga informationen om målet.
Den har unika fördelar som kompenserar för bristen på traditionell bildteknik baserad på arraydetektorer, såsom fjärranalys och icke-synligt ljus, där arraydetektorerna är relativt omogna eller dyrare.
Bildhastigheten för SPI begränsas alltid av uppdateringshastigheten för rumslig ljusmodulator. Till exempel har den typiska digitala mikrospegelenheten (DMD) en maximal uppdateringshastighet med 22 kHz i binärt läge. Denna begränsning gör det svårt att uppnå realtids-SPI.
Forskare under ledning av prof. Kai Han vid National University of Defense Technology (NUDT), Kina, är intresserade av enpixelbildbehandling och fiberlasermatris. De föreslår ett effektivt schema för SPI som använder en faskontrollerad fiberlaseruppsättning och ett otränat djupt neuralt nätverk.
Deras studie, "Effektiv bildbehandling med en pixel baserad på en kompakt fiberlaseruppsättning och otränade neurala nätverk", publicerades i Frontiers of Optoelectronics .
Fiberlasrarna är arrangerade i en kompakt hexagonal struktur och sammanhängande kombinerade för att generera upplysande ljusfält. Genom användningen av höghastighets elektrooptiska modulatorer i varje enskild fiberlasermodul möjliggör den slumpmässigt modulerade fiberlaseruppsättningen snabb fläckprojektion på föremålet av intresse.
Dessutom ingår det otränade djupa neurala nätverket i bildrekonstruktionsprocessen för att förbättra kvaliteten på de rekonstruerade bilderna.
Med tanke på dess potential för hög emitterande effekt (~ kW) och snabb modulering (~ MHz), förutspår forskarna att SPI-schemat förväntas tillämpas på fjärranalys och måldetektering.
Mer information: Wenchang Lai et al., Effektiv enpixelbildbehandling baserad på en kompakt fiberlaseruppsättning och otränade neurala nätverk, Frontiers of Optoelectronics (2024). DOI:10.1007/s12200-024-00112-8
Tillhandahålls av Frontiers Journals
