化工儀器網手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
賦能智能制造與安全運行的“精準之眼”，高精度壓力測量及校準線上會議即將開啟
2025年6月4日13:00，為突破測量精度極限、構建[詳細]
最新產品 Latest productS
查看更多+
突破光學像差世界難題新路徑！清華團隊成功研制元成像芯片
2022年10月25日 11:08:58
來源：化工儀器網 點擊量：4587
近日，清華大學戴瓊海院士帶領的自動化系成像與智能技術實驗室團隊提出了一種集成化的元成像芯片架構，為解決這一百年難題開辟了一條新路徑。
【化工儀器網 項目成果】在光學中，像差是光學系統(tǒng)(如透鏡)的一種特性，它使光擴散到空間的某個區(qū)域而不是聚焦到一點。像差導致由透鏡形成的圖像模糊或扭曲，其畸變的性質取決于像差的類型。其可以定義為光學系統(tǒng)所成的像與近軸光學所成像的偏差。在成像系統(tǒng)中，當物體的某一點的光通過系統(tǒng)后未會聚到(或不發(fā)散)某一點時，就會發(fā)生這種現象。
光學成像拓展了人類的認知邊界，推動了科學的進步，同時也廣泛應用于生活的方方面面。然而受到不可避免的鏡面加工誤差、系統(tǒng)設計缺陷與環(huán)境擾動的限制，實際成像分辨率與信噪比往往顯著低于完美成像系統(tǒng)。完美光學成像是人類感知世界的終極目標之一，但這個目標卻從根本上受制于鏡面加工誤差與復雜環(huán)境擾動所引起的光學像差。
近百年來，光學科學家與工程師不斷提出新的光學設計方法，為不同成像系統(tǒng)定制復雜的多級鏡面、非球面與自由曲面鏡頭，來減小像差提升成像性能。但由于加工工藝的限制與復雜環(huán)境的擾動，難以制造出完美的成像系統(tǒng)。
近日，清華大學戴瓊海院士帶領的自動化系成像與智能技術實驗室團隊提出了一種集成化的元成像芯片架構，為解決這一百年難題開辟了一條新路徑。區(qū)別于構建完美透鏡，研究團隊另辟蹊徑，記錄成像過程而非圖像本身，通過實現對非相干復雜光場的超精細感知與融合，即使經過不完美的光學透鏡與復雜的成像環(huán)境，依然能夠實現完美的三維光學成像。
早在2021年，研究團隊就首次提出了數字自適應光學的概念，為解決空間非一致的光學像差提供了新思路。在此次最新的研究成果中，他們將所有技術集成在單個成像芯片上，使之能廣泛應用于幾乎所有的成像場景，而不需要對現有成像系統(tǒng)做額外改造，并建立了波動光學范疇下的數字自適應光學架構，通過對復雜光場的高維超精細感知與融合，在具備極大的靈活性的同時，又能保持前所未有的成像精度。
除了成像系統(tǒng)存在的系統(tǒng)像差以外，成像環(huán)境中的擾動也會導致空間折射率的非均勻分布，從而引起復雜多變的環(huán)境像差。數字自適應光學技術僅僅需要將傳統(tǒng)成像傳感器替換為元成像芯片，就能為大口徑地基天文望遠鏡提供全視場動態(tài)像差矯正的能力。
除此之外，元成像芯片還可以同時獲取深度信息，相比傳統(tǒng)光場成像方法，其在橫向和軸向都具有更高的定位精度，為自動駕駛與工業(yè)檢測提供了一種低成本的解決方案。
該技術解決了長期以來的光學像差瓶頸，有望成為下一代通用像感器架構，而無需改變現有的光學成像系統(tǒng)，帶來顛覆性的變化，將應用于天文觀測、生物成像、醫(yī)療診斷、移動終端、工業(yè)檢測、安防監(jiān)控等領域。相關研究論文發(fā)表在最新一期《自然》上。
(資料來源：科技日報)
相關閱讀 Related Reading
查看更多+-
中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院發(fā)布了原創(chuàng)性研究成果合成孔徑雷達（SAR）微波視覺三維成像理論方法。。該技術通過引入雷達回波與圖像中的...2025-04-14 14:27:06
-
近日，北京中醫(yī)藥大學就“國醫(yī)國藥拔尖人才培養(yǎng)未來學習中心建設項目（項目編號：ZBXM20250215215846/TC251906...2025-02-21 09:12:52
-
Molecular Devices重磅推出最新一代lmageXpress HCS.ai智能高內涵成像分析系統(tǒng)
ImageXpress HCS.ai系統(tǒng)融合了先進的光學技術、直觀的操作軟件和強大的人工智能數據分析能力，旨在為科學研究和藥物研發(fā)...2025-01-24 10:24:37 -
長光辰芯科創(chuàng)板IPO終止，原計劃募資15.57億元
近日，上交所發(fā)布消息，長春長光辰芯微電子股份有限公司（簡稱“長光辰芯”）與其保薦人國泰君安證券股份有限公司分別向上交所遞交了撤回首...2025-01-10 13:55:54 -
項目名稱：蛋白晶體成像儀，項目編號：0811-244DSITC3358，招標范圍：蛋白晶體成像儀 壹套，招標機構：上海東松醫(yī)療科技...2025-01-08 09:17:08
-
創(chuàng)銳光譜獲近億元Pre-A輪融資 將持續(xù)加大研發(fā)投入力度
近日，大連創(chuàng)銳光譜科技有限公司宣布完成近億元Pre-A輪融資。本輪融資后，公司將持續(xù)加大研發(fā)投入力度，加速推進SiC晶圓缺陷檢測、...2024-12-23 10:51:29
版權與免責聲明
- ①凡本網注明“來源：化工儀器網”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網絡有限公司-化工儀器網合法擁有版權或有權使用的作品，未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的，應在授權范圍內使用，并注明“來源：化工儀器網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。
- ②本網轉載并注明自其他來源（非化工儀器網）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網站或個人從本網轉載時，必須保留本網注明的作品第一來源，并自負版權等法律責任。
- ③如涉及作品內容、版權等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內與本網聯(lián)系，否則視為放棄相關權利。
