基于空間結(jié)構(gòu)光場照明的三維單像素成像
單像素成像是一種新興的計算成像技術(shù)。該技術(shù)使用不具備空間分辨能力的單像素探測器來獲取目標物體或場景的空間信息。單像素探測器具有高的時間分辨率、光探測效率和探測帶寬,因此單像素光學成像技術(shù)在散射、弱光等復雜環(huán)境下相較于傳統(tǒng)面陣成像技術(shù)展現(xiàn)了很大優(yōu)勢。更重要的是,近年來隨著飛行時間和立體視覺功能的引入,單像素成像能夠?qū)崿F(xiàn)物體場景的3D空間重構(gòu),已經(jīng)應用于生物醫(yī)學成像、激光雷達、有害氣體傳感等領(lǐng)域。然而,對于這兩種深度信息光學探測方案,目前最先進的三維單像素光學成像技術(shù)的深度分辨率只能達到毫米量級,無法實現(xiàn)對微觀物體(如生物細胞)的三維高分辨體成像。 為突破上述成像深度分辨率極限,中國科大光學與光學工程系龔雷課題組與加拿大魁北克大學國家科學研究院Jinyang Liang教授、香港理工大學Puxiang Lai教授開展合作,提出了一種基于三維結(jié)構(gòu)光場照明的三維單像素成像新方法。該成像方法實現(xiàn)了接近衍射極限的三維光學分辨率,將現(xiàn)有三維單像素成像的深度分辨率提高了兩個量級,并實現(xiàn)了無標記單細胞的高分辨體成像。研究成果以“Optical Single-Pixel Volumetric Imaging by Three-dimensional Light-Field Illumination”為題,于7月25日在線發(fā)表在國際綜合學術(shù)期刊Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS)上。 ![]() |