肺部x光下

全息照相机看到通过与高精度人和周围的角落

图片来源:Dreamstime

高分辨率的相机可以看到周围的角落,通过散射媒体,如皮肤、雾,甚至可能人类头骨,西北大学的研究人员开发了。

称为合成波长全息术,新方法通过间接散射相干光到隐藏的对象,然后再散射和传播回相机。

从那里,一个算法重建散射光信号揭示隐藏的对象。由于其高时间分辨率,图像方法还有潜力快速移动的物体,如跳动的心脏通过胸部或超速行驶的汽车在街角。

成像对象的相对较新的研究领域背后遮挡视线外或散射媒体称为成像。与相关成像技术相比,西北方法可以迅速捕捉细致的大面积submillimetre精确的图像。

这种级别的分辨率,计算相机可能通过皮肤图像甚至最微小的毛细血管在工作中,研究人员说。

设置一个相机在实验室原型。

设置一个相机在实验室原型。

图片来源:Florian Willomitzer /西北大学

而非侵入性的方法有明显的潜在医学成像,预警汽车导航系统和工业检测在严格密闭空间,研究人员认为应用潜力是无限的。

“我们的技术将迎来新一波的成像能力,”西北大学Florian Willomitzer说,这项研究的第一作者。

“我们的电流传感器原型使用可见光或红外线,但是原则是通用的,可以扩展到其他波长。例如,同样的方法可以适用于无线电波对太空探索或水下声成像。它可以应用到很多领域,我们只触及表面。”

看到在一个角落里与成像一个器官在人体看起来非常不同的挑战,但Willomitzer表示,他们实际上是密切相关的。媒体处理散射,光照射到一个物体和散射的方式直接对象不再能看到的形象。

“如果你曾经试图发光手电筒通过你的手,你经历过这种现象,”他说。

“你看一个亮点在另一边的你的手,但是,从理论上讲,应该有一个阴影在你的骨头,露出骨头的结构。相反,光通过组织内的骨头被分散在四面八方,完全模糊了影子的形象。”

目标,是拦截散射光为了重建的固有信息时间前往揭示隐藏的对象。这是自己的挑战。

“没有什么比光速更快,所以,如果你想测量光的旅行时间精度高,那么你需要极快探测器,“Willomitzer补充道。“这样的探测器可以非常昂贵。”

消除需要快速检测器,研究人员合并光波从两个激光为了生成一个合成光波,可以专门针对全息成像在不同的散射情况。

“如果你能抓住对象的整个光场全息图,然后你就可以重建物体的三维形状的,“Willomitzer解释道。“我们这样做在角落里或通过散射全息成像;与合成波而不是正常的光波。”

同时公布技术已经存在,团队认为他们的新技术是第一个方法通过散射成像在角落和媒体,结合高空间分辨率、高时间分辨率、探测区域和大视场的观点。

这意味着相机可以在严格密闭空间图像微小的特性以及隐藏的对象在大面积高分辨率,即使对象是移动。

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