南京大学团队突破3D成像技术,微型化快照偏振立体成像引领变革
在光学成像领域,传统技术仅能记录物体的平面投影,难以准确传达物体的深度、形状和空间关系。为解决这些局限,南京大学祝世宁院士团队提出了一种创新的微型化快照偏振立体成像技术,为3D成像技术带来新的突破。
技术原理与创新
该技术的核心在于利用偏振超表面透镜分离并聚焦全斯托克斯的偏振光,再将这些偏振光输入到结合物理建模与神经网络的重建模型中。通过这种方式,能够推导出物体表面的法线信息,进而生成精确的3D纹理。这种创新的方法不仅提高了成像的效率,还显著提升了3D重建的准确性。
实验成果与优势
研究团队制作了尺寸为1.65×1.65mm²的大规模偏振超构透镜,并成功应用于SPSIM系统。实验结果显示,超构透镜能够成功分离入射光的六种偏振状态,并将各个偏振光精确引导到目标位置。在窄带情况下,超构透镜仍能保持良好的效果,其平均消光比超过25dB,中心波长效率达到65%。此外,结合圆偏振通道的偏振超构透镜显著提高了3D重建的准确性,圆偏振信息对轮廓变化更敏感,能够提取更细微的形态特征。
应用前景与意义
微型化快照偏振立体成像系统具有超紧凑、高效率和高分辨率的特点,有望集成到便携式设备中。这一技术在多个领域具有广阔的应用前景,如遥感、显微镜和生物医学成像等。其高效的3D物体重建能力,将为这些领域带来更高效、更准确的监测和分析手段。
团队背景与实力
南京大学祝世宁院士团队在微纳光子体系研究领域具有深厚的技术积累和卓越的研究实力。团队成员在相关领域发表了众多高质量论文,并获得了多项国家级荣誉和奖项。他们的研究成果不仅推动了光学成像技术的发展,也为相关领域的应用提供了强大的技术支持。
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