CIQTEK lançou instrumento de imagem de fótons de pixel único para ajudar no ensino de experimentos de física

As imagens estão omnipresentes nas nossas vidas e são um meio fundamental e indispensável para a divulgação de informação. A imagem é um meio direto de aquisição de imagens e pode ser classificada de acordo com os diferentes comprimentos de onda de imagem como imagem visível, radar, infravermelho e terahertz. Com o desenvolvimento da tecnologia da informação, novas demandas estão sendo colocadas em resolução espacial, relação sinal-ruído, desempenho de imagem multiespectral e ambiente de imagem. 

Tecnologia de imagem de pixel único

 

Com o aumento do poder aritmético do computador e o desenvolvimento da teoria da percepção comprimida, os cientistas propuseram uma técnica de imagem de pixel único baseada em uma abordagem de imagem computacional. Este é um novo método de imagem que utiliza um detector de pixel único sem resolução espacial e um modulador de luz espacial para obter imagens por reconstrução. Em comparação com o método tradicional de imagem de detector de matriz, a imagem de pixel único tem as vantagens de alta sensibilidade e resistência à interferência e tem vantagens óbvias nos campos de imagem de luz muito fraca, imagem não local, detecção de banda especial sem detectores de matriz de grande superfície, etc. Tem perspectivas de aplicação muito amplas em muitos campos, como ressonância magnética nuclear, sensoriamento remoto aeroespacial e imagens em terahertz.

 

Vantagens da imagem de pixel único 

Créditos da imagem: Imagens de distribuição de temperatura de comprimento de onda duplo de alto rendimento por meio de imagens compressivas.Opt. Com. 410, 287-291 (2018)

 

Instrumento de ensino de imagem de fóton de pixel único

 

Embora a imagem computacional, representada pela imagem de fótons de pixel único, seja promissora, ainda falta conteúdo de ensino experimental na graduação. A fim de melhorar o currículo relevante e ajudar os alunos a desenvolverem suas habilidades de pesquisa científica, o CIQTEK, em colaboração com a equipe do professor Qing Zhao do Centro de Pesquisa em Tecnologia Quântica da Universidade de Tecnologia de Pequim, criou um instrumento de ensino de imagem de fótons de pixel único.

 

O produto é um instrumento de ensino baseado na teoria da percepção comprimida e na tecnologia de imagem de contagem de fótons, usando dispositivos de microespelhos digitais para realizar imagens rápidas de objetos alvo modulados por luz espacial aleatória. O produto aproveita as características de sinal esparso da técnica de detecção compactada para ir além do tradicional teorema de amostragem de Shannon e pode restaurar imagens com alta resolução espacial e alta relação sinal-ruído em condições de pouca luz com menos medições.

 

CIQTEK lançou instrumento de ensino de imagem de fóton de pixel único

 

O instrumento de ensino de imagem de fóton de pixel único possui uma variedade de módulos de hardware para apoiar o ajuste e a construção práticos dos alunos, facilitando a compreensão dos alunos sobre técnicas de modulação de luz espacial e uso de equipamentos, compreendendo o princípio da percepção comprimida e métodos de imagem, e conhecendo as características dos métodos de imagem de contagem de fótons e tratamento de ruído.

Ao mesmo tempo, o CIQTEK equipa seus produtos com apostilas didáticas completas e conteúdo experimental sobre a teoria da percepção comprimida, auxiliando as universidades a oferecer cursos experimentais de física moderna, aulas de comunicação, matemática computacional e outras áreas.

Conteúdo do experimento

- Experimento de ajuste de instrumento

- Experimento de imagem de fóton de pixel único

- Método experimental de modulação de imagem de fóton de pixel único

Comparação de imagens em diferentes frequências de inversão de 50 Hz, 100 Hz e 200 Hz

 

 

Comparação de imagens com diferentes algoritmos para BP, OMP e TVAL3