Pencitraan Kecepatan Cahaya: Terobosan dalam Deteksi Edge
Para peneliti dari Institut Fisika Universitas Amsterdam, yang dipimpin oleh Jorik van de Groep, telah mengembangkan metode inovatif untuk mendeteksi tepi gambar dengan kecepatan luar biasa dan konsumsi energi minimal. Temuan mereka baru -baru ini diterbitkan di ACS Photonics.
Komputasi dengan cahaya
Ketika permintaan untuk menghitung daya terus tumbuh, konsumsi energi telah menjadi perhatian utama. Perangkat keras tradisional berjuang untuk memenuhi permintaan perangkat lunak yang meningkat, menjadikan alternatif hemat energi sebagai kebutuhan mendesak. Sebagai tanggapan, para peneliti telah mengeksplorasi metode komputasi baru yang menawarkan kinerja berkecepatan tinggi dengan kebutuhan energi yang lebih rendah.
Salah satu pendekatan yang menjanjikan adalah komputasi analog optik, teknik yang menggunakan cahaya untuk melakukan operasi matematika sebelum gambar bahkan ditangkap oleh kamera. Perangkat komputasi analog optik tidak memerlukan tenaga listrik, membuatnya sangat hemat energi. Selain itu, karena operasi ini terjadi pada kecepatan cahaya, prosesnya hampir instan.
Terobosan ini dapat membuka jalan bagi solusi pemrosesan data yang lebih efisien dan lebih cepat, menawarkan permainan potensial untuk industri yang bergantung pada pencitraan dan analisis berkecepatan tinggi.
Terobosan dalam deteksi tepi
Dalam penelitian mereka, bersama dengan mitra industri dengan solusi jejak dan scil, yang difokuskan oleh fisikawan Deteksi tepi Teknik, yang ditujukan untuk mengidentifikasi tepi dalam gambar – lokasi di mana perubahan kecerahan yang tiba -tiba terjadi, menunjukkan perbatasan objek yang diamati. Deteksi tepi adalah salah satu tugas paling penting dalam pemrosesan gambar dengan aplikasi pada kendaraan otonom. Untuk melakukan komputasi analog optik, para fisikawan menggunakan tumpukan film tipis yang sederhana dan mudah-fabrikasi.
Metode ini ternyata bekerja dengan sangat baik, mampu mendeteksi tepi objek yang bahkan sangat kecil, ukurannya sekitar 1 mikrometer.
Bernardo Dias, penulis publikasi pertama, mengatakan: “Desain tumpukan layer sangat sederhana dibandingkan dengan pelapis optik kompleks yang berpose sebagai canggih. Meskipun demikian, perangkat kami menunjukkan salah satu lubang numerik terbesar hingga saat ini, memungkinkan kami untuk melakukan deteksi tepi pada target sekecil mungkin. ”
Meningkatkan pencitraan mikroskopis
Manfaat tambahan dari metode ini adalah dapat bekerja dengan sejumlah besar sumber cahaya seperti lampu, LED, atau laser, memfasilitasi potensi penggunaannya dalam teknologi yang ada. Hasil menunjukkan bahwa teknik-teknik ini secara khusus dapat digunakan untuk mikroskop resolusi tinggi. Karena perangkat ini juga menyoroti tepi objek transparan yang tidak akan terlihat oleh mikroskop medan terang konvensional – pikirkan sel – aplikasi dalam sampel biologis juga dimungkinkan.
Sebagai langkah berikutnya, para peneliti bertujuan untuk mengembangkan perangkat yang dapat dialihkan untuk komputasi analog optik, di mana seseorang dapat menyalakan operasi matematika dan mati, atau di mana perangkat dapat beralih di antara fungsi yang berbeda.
Referensi: “Deteksi tepi gambar 2d tinggi NA menggunakan polariton Tamm Plasmon di media bertingkat beberapa lapis” oleh Bernardo S. Dias dan Jorik van de Groep, 2 Desember 2024, ACS Photonics.
Doi: 10.1021/acsphotonics.4c01667
