中科院空天激光技术与系统部干了件大事,成功突破记忆效应的限制,搞出了一种特别的成像技术

中科院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部这次干了件大事,成功突破了光学记忆效应的限制,搞出了一种特别的成像技术。研究人员搞出了编码稀疏度优化(ESO)和定位与灰度融合(LG-Fusion)这两种办法,愣是能透过薄薄一层鼠脑切片,拍到大视场、低数据、高质量的照片。相关论文直接发在了Laser & Photonics Reviews上。 大家都知道,光线要是碰到不均匀的东西,就会乱走,照片立马就变得模糊不清。以前想用弹道光成像太深不行,想用散射光又得累死累活迭代好多轮,或者视场受限。 好在有个基于非负矩阵分解(NMF)的新办法,能在不知道介质啥样的情况下,也能从散斑里提取指纹信息。靠着这个指纹去解卷积,就能把图像给拼出来。但这方法有个大问题,数据量太大,而且没灰度,还容易出伪影和噪音。 为了治好这个毛病,研究人员专门造了个最佳收益函数,通过优化把稀疏度搞到最好。这样一来,数据需求就能减少8.3倍,还能保证质量和大视场。他们还改了NMF的算法框架,充分利用了那些以前没被用起来的强度波动矩阵,通过统计分析算出了物体的灰度值。 在拼图像的时候,研究人员干脆不要老一套的子区域叠加法,直接看每个点的相对位置关系来构图。这么搞出来的背景干净得很,一点伪影都没有。 这套系统把200微米厚的鼠脑给看透了,138微米的大视场足足是记忆效应范围的4.3倍。这就像打破了“视场、数据量和成像质量”的死结,以后给生物组织深部拍照、看脑子显微结构、应对极端环境这些事都好办多了。