CIQTEK lanzó un instrumento de imágenes de fotones de un solo píxel para ayudar en la enseñanza de experimentos de física

Las imágenes están omnipresentes en nuestras vidas y son un medio fundamental e indispensable para la difusión de información. La obtención de imágenes es un medio directo para adquirir imágenes y se puede clasificar según las diferentes longitudes de onda de las imágenes en imágenes visibles, de radar, infrarrojas y de terahercios. Con el mayor desarrollo de la tecnología de la información, se imponen nuevas demandas en cuanto a la resolución espacial, la relación señal-ruido, el rendimiento de las imágenes multiespectrales y el entorno de las imágenes. 

Tecnología de imágenes de un solo píxel

 

Con el aumento de la potencia aritmética de las computadoras y el desarrollo de la teoría de la percepción comprimida, los científicos han propuesto una técnica de imágenes de un solo píxel basada en un enfoque de imágenes computacionales. Se trata de un nuevo método de obtención de imágenes que utiliza un detector de un solo píxel sin resolución espacial y un modulador de luz espacial para obtener imágenes mediante reconstrucción. En comparación con el método tradicional de obtención de imágenes con detectores de matriz, las imágenes de un solo píxel tienen las ventajas de una alta sensibilidad y resistencia a las interferencias y tienen ventajas obvias en los campos de imágenes con luz muy débil, imágenes no locales, detección de bandas especiales sin detectores de matrices de gran superficie, etc. Tiene perspectivas de aplicación muy amplias en muchos campos, como la resonancia magnética nuclear, la teledetección aeroespacial y las imágenes de terahercios.

 

Ventajas de las imágenes de un solo píxel 

Créditos de imagen: Imágenes de distribución de temperatura de longitud de onda dual de alto rendimiento mediante imágenes compresivas. Opt. Com. 410, 287-291 (2018)

 

Instrumento de enseñanza de imágenes de fotones de un solo píxel

 

Aunque las imágenes computacionales, representadas por imágenes de fotones de un solo píxel, son prometedoras, todavía falta contenido didáctico experimental a nivel universitario. Para mejorar el plan de estudios relevante y ayudar a los estudiantes a desarrollar sus habilidades de investigación científica, CIQTEK, en colaboración con el equipo del profesor Qing Zhao del Centro de Investigación de Tecnología Cuántica de la Universidad Tecnológica de Beijing, ha creado un instrumento de enseñanza de imágenes de fotones de un solo píxel.

 

El producto es un instrumento de enseñanza basado en la teoría de la percepción comprimida y la tecnología de imágenes de conteo de fotones, que utiliza dispositivos de microespejos digitales para lograr imágenes rápidas de objetos objetivo espaciales aleatorios modulados por luz. El producto aprovecha las características de señal escasa de la técnica de detección comprimida para ir más allá del teorema de muestreo tradicional de Shannon y puede restaurar imágenes con alta resolución espacial y alta relación señal-ruido en condiciones de muy poca luz con menos mediciones.

 

CIQTEK lanzó un instrumento de enseñanza de imágenes de fotones de un solo píxel

 

El instrumento de enseñanza de imágenes de fotones de un solo píxel tiene una gran cantidad de módulos de hardware para apoyar el ajuste y la construcción prácticos de los estudiantes, lo que facilita la comprensión de los estudiantes de las técnicas de modulación de luz espacial y el uso de equipos, comprende el principio de la percepción comprimida y los métodos de imágenes, y conoce las características de los métodos de manejo de ruido y de imágenes de conteo de fotones.

Al mismo tiempo, CIQTEK equipa sus productos con folletos didácticos completos y contenido experimental sobre la teoría de la percepción comprimida, ayudando a las universidades a ofrecer cursos experimentales en física moderna, clases de comunicación, matemáticas computacionales y otras direcciones.

Contenido del experimento

- Experimento de ajuste de instrumentos

- Experimento de imágenes de fotones de un solo píxel

- Método experimental de modulación de imágenes de fotones de un solo píxel

Comparación de imágenes en diferentes frecuencias de giro de 50 Hz, 100 Hz y 200 Hz

 

 

Comparación de imágenes con diferentes algoritmos para BP, OMP y TVAL3