研究人員利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)來提高超透鏡相機的圖像質(zhì)量。新方法使用人工智能將低質(zhì)量圖像轉(zhuǎn)變?yōu)楦哔|(zhì)量圖像，這可以使這些相機適用于多種成像任務(wù)，包括復(fù)雜的顯微鏡應(yīng)用和移動設(shè)備。
超透鏡是超薄光學(xué)設(shè)備——通常只有幾分之一毫米厚——利用納米結(jié)構(gòu)來操縱光。盡管它們的小尺寸有可能在沒有傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭的情況下實現(xiàn)極其緊湊和輕便的相機，但使用這些光學(xué)組件很難達(dá)到必要的圖像質(zhì)量。
“我們的技術(shù)使基于超透鏡的設(shè)備能夠克服圖像質(zhì)量的限制，”中國東南大學(xué)的研究團隊負(fù)責(zé)人 Ji Chen 說。 “這一進(jìn)步將在高度便攜式消費成像電子產(chǎn)品的未來發(fā)展中發(fā)揮重要作用，也可用于顯微鏡等專業(yè)成像應(yīng)用。”
在《光學(xué)快報》雜志上，研究人員描述了他們?nèi)绾问褂靡环N稱為多尺度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機器學(xué)習(xí)來提高小型相機(約 3 厘米 × 3 厘米 × 0.5 厘米)圖像的分辨率、對比度和失真度。他們通過將超透鏡直接集成到 CMOS 成像芯片上來創(chuàng)建。
“Metalens 集成相機可以直接集成到智能手機的成像模塊中，從而取代傳統(tǒng)的折射體鏡頭，”陳說。 “它們還可以用于無人機等設(shè)備，其中體積小、重量輕的相機將確保成像質(zhì)量，而不會影響無人機的移動性。”
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