研究人員利用光譜-體積壓縮超高速攝影設備捕捉到5D信息
研究人員利用信息豐富的光學成像技術提供了多維信息,使人們能夠利用光譜-體積壓縮超快攝影技術對探測到的目標進行觀察和分析。這種特殊的攝影方式可以在一張快照中同時捕捉5D信息。
該技術可以在皮秒和飛秒時間尺度上捕捉高度動態的場景。研究人員指出,超快多維光學成像可應用於物理學、化學和生物學中極快現象的檢測。壓縮超快攝影(CUP)是一個研究課題,因為它具有高時間分辨率、高數據吞吐量和單次拍攝的特點。
該技術已被用於研究各種超快現象,包括捕捉超快光子,觀察光學馬赫錐,以及檢測光學混沌動力學。在研究超快現象的許多應用中,動態場景的空間體積分佈和光譜組成對於觀察動態過程和探索其潛在機制至關重要。最近,研究人員展示了一個光譜體積CUP系統,能夠在一次快照測量中捕捉5D信息。
該系統結合了飛行時間CUP和高光譜CUP,前者提取空間三維信息,後者記錄空間-時間-光譜的四維信息。通過將飛行時間銀聯和高光譜銀聯數據按照時間戳的關係進行耦合,可以檢索到完整的5D信息。
該系統在X、Y和Z方向提供0.39、0.35和3毫米的特殊分辨率。該系統還能可靠地分辨各種三維物體,並使用一個塗有量子點的三維人體模型進行了演示。視野為8.8毫米×6.3毫米×15毫米,可根據場景更換管狀鏡頭進行調整。研究人員說,結合計算成像、壓縮傳感和圖像處理的SV-CUP為改善超快光學成像的維度提供了一條新途徑。