5 月 27 日，ARC 變革性元光學(xué)系統(tǒng)卓越中心 (TMOS) 和紐約城市大學(xué) (CUNY) 的研究人員在《自然通訊》上發(fā)表了新研究成果，為平面光學(xué)成像系統(tǒng)實現(xiàn)了一種新型可調(diào)節(jié)邊緣檢測濾波器，可以在物體輪廓圖像和詳細(xì)的紅外圖像之間切換。
緊湊輕巧的模擬邊緣檢測圖像處理器的開發(fā)對于環(huán)境監(jiān)測和監(jiān)視等遙感應(yīng)用尤其重要，因為它有可能最大限度地縮小無人機(jī)尺寸、延長部署時間并降低運(yùn)營成本。這項新研究是實現(xiàn)該設(shè)備的步，增加了標(biāo)準(zhǔn)紅外成像功能。
這可能導(dǎo)致食品雜貨更便宜，因為農(nóng)民能夠更準(zhǔn)確地確定哪些作物需要灌溉、施肥和病蟲害防治，而不是采取一刀切的作物管理方法。
它還可以幫助保護(hù)瀕危物種，因為邊緣檢測系統(tǒng)可以提供有關(guān)棲息地類型和生態(tài)系統(tǒng)邊界的寶貴數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)用于棲息地的恢復(fù)和保護(hù)，但目前收集成本很高。
邊緣檢測是一種圖像處理工具，可提取物體的輪廓，幫助區(qū)分物體和背景。目前，這是一個在圖像被捕獲后進(jìn)行的數(shù)字過程，需要龐大的處理器和傳統(tǒng)的成像系統(tǒng)。這種形式的數(shù)字邊緣檢測會產(chǎn)生大量需要處理、存儲和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。
TMOS 研究人員及其合作伙伴開發(fā)的模擬圖像濾波器在拍攝圖像之前將拍攝對象縮小到輪廓，從而大大減少了生成的數(shù)據(jù)量。它還可以在需要時切換到未過濾的詳細(xì)紅外圖像，這是一項新穎的開發(fā)，當(dāng)遙感器識別出潛在害蟲侵?jǐn)_區(qū)域時，農(nóng)民可以收集更多信息。
該濾光片厚度僅為幾納米，一層薄薄的相變材料二氧化釩 (VO2) 嵌入更厚的硅超表面內(nèi)。當(dāng)濾光片的溫度發(fā)生變化時，VO2會從絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘贍顟B(tài)，處理后的圖像會從濾波輪廓轉(zhuǎn)變?yōu)槲礊V波的紅外圖像。
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