Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Wang Yingjian dos Institutos de Ciências Físicas de Hefei (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), propôs um método eficiente para implementar a tecnologia de imagem pticográfica de Fourier para objetos em movimento, que alcançou com sucesso imagens de alta resolução. de mover objetos à distância.



Os resultados relacionados foram publicados em Optics Express e apresentado como Escolha do Editor.

A tecnologia de imagem pticográfica de Fourier combina algoritmos de recuperação de fase e tecnologia de abertura sintética para obter imagens de objetos de alta resolução, que podem ser aplicadas a campos de imagem microscópicos e macroscópicos. No entanto, a sua aplicação concentrou-se principalmente em objetos estacionários, deixando uma lacuna na imagem de alta resolução de objetos em movimento em cenários práticos.

Nesta pesquisa, investigando o princípio de imagem e as características da transformada de Fourier das lentes, a equipe descobriu que o movimento do objeto dentro da área de iluminação causava uma mudança de fase no campo de difração de Fraunhofer, deixando outras informações inalteradas. Aproveitando as técnicas de registro de imagem, essa mudança de fase pode ser eliminada.

O método proposto empregou uma única câmera de imagem de pequena abertura para capturar imagens sequenciais de baixa resolução de objetos em movimento. Através do registro, essas imagens sequenciais foram tratadas como se tivessem sido capturadas em condições estacionárias. Posteriormente, algoritmos avançados permitiram a reconstrução de imagens de alta resolução equivalentes às obtidas com detecção de grande abertura.

No entanto, o uso de fontes de luz coerentes estendidas introduz o desafio da interferência speckle, que pode resultar na perda de informações do objeto.

Para resolver isso, os pesquisadores coletaram continuamente várias imagens de objetos em movimento na mesma posição da câmera. Ao registrar e calcular a média dessas imagens, o impacto da interferência de manchas foi mitigado, levando a uma melhor qualidade de imagem. Em experimentos internos, uma única câmera de imagem de pequena abertura obteve com sucesso imagens de alta resolução de objetos em movimento, produzindo imagens equivalentes àquelas obtidas com detecção de abertura 2,5 vezes maior.

Esta pesquisa marcou a primeira aplicação de imagens pticográficas de Fourier de câmera única para objetos em movimento, permitindo imagens de alta resolução em tais cenários. As descobertas representaram um avanço tecnológico significativo, ampliando o potencial de aplicação da imagem pticográfica de Fourier e abrindo novas possibilidades neste campo.

Mais informações: Runbo Jiang et al, Imagem pictográfica de Fourier de longo alcance do objeto dinâmico com uma única câmera, Optics Express (2023). DOI:10.1364/OE.498226
Informações do diário: Óptica Express

Fornecido pelos Institutos de Ciências Físicas de Hefei, Academia Chinesa de Ciências