Os pesquisadores usaram a idéia centenária de imagens de pinhole para criar um sistema de imagem de infravermelho médio de alto desempenho sem lentes. A nova câmera pode capturar imagens altamente limpas a muita distância e pouca luz, a torna útil em uma situação desafiadora para as câmeras tradicionais de maré.
Ele, Zang, líder da equipe de pesquisa da Universidade Normal da China Oriental, disse: “Muitos sinais úteis estão no meio do meio, como calor e impressões digitais moleculares, mas as câmeras que trabalham nesses comprimentos de onda geralmente são necessárias para serem ruído, caras ou frias”. Além disso, o campo de configuração tradicional baseado em lentes tem uma profundidade limitada dos campos e precisa de um design cuidadoso para reduzir as deformidades ópticas
Em ÓpticoJournal of the Optica Publishing Group para pesquisas de alto influência, os pesquisadores descrevem como eles usam luz para formar um pequeno “orifício óptico” dentro de um cristal não liner, que converte a imagem infravermelha para visível. Usando essa configuração, eles alcançaram imagens claras de infravermelho médio claras com profundidade de 35 cm na profundidade do campo e mais de 6 cm de visualização de campos. Eles foram capazes de usar o sistema para atingir o número 3D.
“Esse método pode melhorar a segurança noturna, o controle da qualidade industrial e a observação ambiental”, disse Kun Huang, membro da equipe de pesquisa da Universidade Normal da China Oriental. “E usa óptica simples e sensores de silicone padrão, pode eventualmente tornar os sistemas de imagem infravermelha mais acessíveis, carregados e eficientes em termos energéticos.
Para re -imaginar a imagem do orifício
A imagem pinhole é um dos métodos de pintura mais antigos que são descritos pela primeira vez pelo filósofo chinês Moji no século IV aC. Uma câmera tradicional de Pinhol funciona através de um pequeno orifício em uma caixa de prova de luz, uma imagem reversa da visão externa se projeta para a superfície oposta. Ao contrário da imagem baseada em lentes, o pinhole evita a distorção, o campo tem profundidade infinita e funciona em todo o amplo comprimento de onda.
Os pesquisadores usaram um laser agudo para formar um orifício óptico ou abertura artificial dentro de um cristal não liner para trazer esses benefícios a um moderno sistema de imagem infravermelha. Devido às suas propriedades ópticas especiais, o cristal converte a imagem infravermelha em uma luz visível, para que uma câmera de silicone padrão possa gravá -la.
Os pesquisadores dizem que o uso de um cristal especialmente projetado com uma estrutura de peerídeo lascada, que pode levar raios leves em uma direção ampla, foi a chave para alcançar um grande campo. Além disso, o método de detecção de conversão UPD suprime naturalmente o ruído, o que permite que ele funcione em poucas situações de luz.
Huang diz: “A imagens sem liner de liner Pinhol é uma maneira prática de obter imagens de infravermelho médio em campos largos em larga escala, largos e largos com alta sensibilidade”, disse Huang. “Os pulsos de laser sincronizados da Tribunal UltraTAS também fornecem um portão de tempo óptico ultra-rápido embutido que pode ser usado com muito poucos fótons para imagens sensíveis de profundidade de fuga de tempo”.
Depois de determinar os detalhes nítidos e bem definidos de um diâmetro óptico de orifício de cerca de 0,20 mm, os pesquisadores usaram esse tamanho de abertura para o alvo da imagem de 11 cm, 15 cm e 19 cm de distância. Eles alcançaram imagens nítidas no comprimento de onda do infravermelho médio de 3,07 ।m por toda a distância, garantindo uma grande faixa de profundidade. Eles foram capazes de manter as imagens afiadas para objetos mantidos a 35 cm de distância, mostrando uma grande profundidade do campo.
Imagem 3D sem lentes
Os investigadores usaram sua configuração para dois tipos de imagens 3D. Para imagens de vôo 3D, eles retrataram um coelho cerâmico fosco usando pulsos ultra-rápidos sincronizados como uma porta óptica e foram capazes de reconstruir o tamanho 3D com precisão axial no nível da mícrons. Mesmo quando a entrada foi reduzida para cerca de 1,5 fótons por condições de baixo halka que imitam o pulso-o método ainda produzia imagens 3D após denotização mútua baseada em relacionamento.
Eles também executam duas imagens de profundidade de instantâneos usando duas imagens do alvo “iconu” empilhado à distância de um objeto ligeiramente diferente e usá -las para calcular o tamanho e a profundidade verdadeiros. Com esse método, eles foram capazes de medir a profundidade dos objetos na faixa de cerca de 6 cm sem usar técnicas complexas de tempo de vibração.
Os pesquisadores observaram que o sistema de imagens de orifício de pinhole não liner do infravermelho médio ainda é um conceito de prova que requer uma configuração de laser relativamente complexa e pesada. No entanto, à medida que os novos materiais não liners e fontes de luz integradas são desenvolvidas, a tecnologia deve ser mais compacta e implantada.
Agora eles estão trabalhando para se adaptar ao sistema rápido, mais sensível e com várias cenas de imagem. Seus planos incluem melhorar a eficiência da conversão, adicionar controle dinâmico para reformar o orifício óptico para diferentes cenas e expandir a operação da câmera em toda a faixa de infravermelho médio.
