數字圖像傳感器的像素規模和性能對天文、遙感等領域的成像質量至關重要,但當前技術已接近極限。中國科學院空天信息創新研究院張澤團隊提出了超采樣成像技術,并在《激光與光子學評論》上發表了相關成果。
數字圖像傳感器的工作原理本質上是對光場進行采樣顯像的過程,類似于傳統的膠卷。超采樣成像是突破像素分辨率極限,利用少數像素傳感器實現大規模像素顯像能力的技術。
實現原理上,團隊采用穩態激光技術掃描數字圖像傳感器,精確求解出圖像傳感器像素內量子效率分布,利用像素內量子效率和像素細分算法,實現超采樣成像。該技術目前可將像素規模提高5×5倍,利用1k×1k芯片可實現5k×5k像素分辨率成像,并有望進一步提升。
超采樣成像技術具有很大的應用發展潛力,特別是在紅外圖像傳感器領域。市場化成像芯片分辨率一般在2k×2k以下,而采用該技術可利用2k×2k芯片實現8k×8k以上像素分辨率,在光學遙感、安防等領域具有廣闊應用前景。
目前,該技術已在室內、室外對無人機、建筑、高鐵、月亮等目標進行了成像試驗,展示了良好的技術魯棒性(指系統抵御干擾和維持穩定的能力)。
(據中國青年網)