光纤激光阵列实现单像素成像有望实现远程检测

发布时间：2024-06-13 16:15:21 栏目：精选百科

导读 单像素成像(SPI)是近年来得到广泛研究的一种新型计算成像技术。该技术仅使用不具有空间分辨率的单像素探测器来获取目标的空间信息，具有独...

单像素成像(SPI)是近年来得到广泛研究的一种新型计算成像技术。该技术仅使用不具有空间分辨率的单像素探测器来获取目标的空间信息，具有独特的优势，弥补了传统基于阵列探测器的成像技术(如遥感、非可见光成像等)因阵列探测器相对不成熟或价格昂贵的不足。SPI的成像速度一直受到空间光调制器刷新速度的限制，例如典型的数字微镜器件(DMD)在二进制模式下的最大刷新率为22 kHz，这一限制使得SPI的实时性难以实现。



中国国防科技大学韩凯教授团队对单像素成像和光纤激光阵列很感兴趣。他们提出了一种利用相控光纤激光阵列和未训练深度神经网络实现SPI的有效方案。光纤激光器排列成紧凑的六边形结构，相干组合产生照明光场。通过在每个单独的光纤激光模块中使用高速电光调制器，随机调制的光纤激光阵列能够快速将散斑投影到感兴趣的物体上。此外，未训练的深度神经网络被纳入图像重建过程，以提高重建图像的质量。鉴于其高发射功率(~kW)和快速调制(~MHz)的潜力，研究人员预测SPI方案有望应用于遥感、目标检测等领域。该论文题为“基于紧凑型光纤激光阵列和未训练神经网络的高效单像素成像”发表在Frontiers of Optoelectronics 上(2024年4月8日出版)。