一个像素全息视频摄像机

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 计算成像技术的成像
• 3D重建的3D重建

背景情况:

• 光学扫描全息 (OSH) 能够进行3D光目标测量,但需要复杂的设置.
• 计算OSH (COSH) 提供了一个解决方案,适用于幽灵成像和哈达马德转换单像素成像.
• 在 OSH 中,弗雷内尔区域模式 (FZPs) 的扫描速度限制了动态对象可视化.

研究的目的:

• 为了克服FZP扫描在COSH中的速度限制,用于动态对象可视化.
• 开发和演示一种高速COSH显微镜,用于成像动态物体和场景.
• 通过COSH研究使用动态散射器背后的动态物体的移动图像的可行性.

主要方法:

• 实现了一种高速数字微镜装置 (DMD),用于动态FZP生成和扫描.
• 构建了一个基于COSH的显微镜系统.
• 应用随机稀疏采样和压缩传感用于图像重建.

主要成果:

• 通过使用单像素探测器,在1.387Hz的率下实现实验性全息图像捕捉.
• 数字模拟显示了大约28赫兹的潜在成像率.
• 成功捕获动态物体的移动图像,包括动态散射器背后的动态物体.

结论:

• 基于DMD的高速COSH系统显著提高了动态对象的可视化能力.
• 拟议的方法促进了COSH应用在动态和复杂的散射环境的实时成像中.
• 压缩传感重建进一步提高了成像速度,为高率3D全息成像铺平了道路.