英國薩塞克斯大學(xué)研發(fā)了首個(gè)非線性攝像頭，可以觀察到物體內(nèi)部，或可用作智能汽車的傳感器。

蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，英國薩塞克斯大學(xué)（the University of Sussex）的一組物理學(xué)家成功研發(fā)了首個(gè)非線性攝像頭，能夠采用太赫茲（THz）輻射捕捉固態(tài)物體內(nèi)部的高分辨率圖像。

（圖片來源：薩塞克斯大學(xué)）

該研究小組由新興光電子學(xué)（EPic）實(shí)驗(yàn)室教授Marco Peccianti領(lǐng)導(dǎo)，與Luana Olivieri、Juan S. Totero Gongora博士以及一組研究員學(xué)生合作，打造了新型THz攝像頭，能夠以無與倫比的高精度探測(cè)THz電磁波。

采用太赫茲輻射產(chǎn)生的圖像稱為“高光譜”圖像，因?yàn)樵搱D像由像素構(gòu)成，每一個(gè)像素都包含該物體的電磁特征。

在電磁光譜上，THz輻射介于微波和紅外線之間，像X射線一樣，能夠很容易穿透紙、衣服和塑料等材料，但是不會(huì)造成傷害。即使是最脆弱的生物樣本，使用THz輻射也很安全。THz成像技術(shù)使人們能夠“看到”物體的分子組成，并能夠區(qū)分糖和可卡因等不同的物質(zhì)。

在解釋該研究成果的重要性時(shí)，Peccianti教授表示：“THz攝像頭的核心挑戰(zhàn)不在于收集圖像，而是保存容易被其他技術(shù)破壞的物體光譜指紋。圖像中所有細(xì)節(jié)的指紋都被保存下來后，我們就可以詳細(xì)地研究物體的特征?！?/p>

到目前為止，還沒有人認(rèn)為有可能可以研發(fā)出能夠拍攝高光譜圖像，并保留所有由THz輻射揭示細(xì)節(jié)的攝像頭。

Epic實(shí)驗(yàn)室采用一個(gè)單像素?cái)z像頭對(duì)帶有THz光模式的物體進(jìn)行圖像采樣，他們打造的攝像頭原型能夠探測(cè)物體如何改變不同的THz光模式。通過將這些信息與每個(gè)原始圖案的形狀相結(jié)合，攝像頭可以顯示出一個(gè)物體的圖像及其化學(xué)成分。

THz輻射源非常微弱，迄今為止，高光譜成像的保真度都很有限。為克服該問題，薩塞克斯大學(xué)小組將標(biāo)準(zhǔn)激光照射到一種獨(dú)特的非線性材料上，此種材料能夠?qū)⒖梢姽廪D(zhuǎn)化為THz。該攝像頭原型在接近該樣品的地方產(chǎn)生了THz電磁波，與顯微鏡的工作原理類似。由于THz波可以直接穿過物體同時(shí)又不影響物體，因此產(chǎn)生的圖像以三維的方式展示了物體的形狀和組成部分。

Totero Gongora博士表示：“這是我們向前邁進(jìn)的重要一步，已經(jīng)證明在之前的理論研究中，探索的可能性不僅是可行的，而且該攝像頭比我們預(yù)期的還要好用。在打造設(shè)備的過程中，我們還發(fā)現(xiàn)了幾種優(yōu)化成像過程的方法，現(xiàn)在該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)穩(wěn)定，并且工作狀況良好。下一步，我們將加速圖像重建過程，讓THz攝像頭更快應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)世界，如機(jī)場(chǎng)安檢、智能汽車傳感器、制造業(yè)質(zhì)量控制，甚至是檢測(cè)皮膚癌等健康問題的掃描儀。”