par Zhao Weiwei et Shi Dongfeng, Instituts Hefei des sciences physiques, Académie chinoise des sciences
Récemment, une équipe de recherche dirigée par le professeur Wang Yingjian de l’Institut des sciences physiques de Hefei (HFIPS) de l’Académie chinoise des sciences (CAS), a proposé une méthode efficace pour mettre en œuvre la technologie d’imagerie pychographique de Fourier pour les objets en mouvement, qui a permis d’obtenir une imagerie à haute résolution. de déplacer des objets à distance.
Les résultats correspondants ont été publiés dans Optique Express et présenté comme choix de l’éditeur.
La technologie d’imagerie ptychographique de Fourier combine des algorithmes de récupération de phase et une technologie d’ouverture synthétique pour obtenir une imagerie haute résolution d’objets, qui peut être appliquée aux champs d’imagerie microscopique et macroscopique. Cependant, son application s’est principalement concentrée sur les objets stationnaires, laissant une lacune dans l’imagerie haute résolution d’objets en mouvement dans des scénarios pratiques.
Dans cette recherche, en étudiant le principe d’imagerie et les caractéristiques de transformée de Fourier des lentilles, l’équipe a découvert que le mouvement des objets dans la zone d’éclairage provoquait un déphasage dans le champ de diffraction de Fraunhofer, tout en laissant les autres informations inchangées. En tirant parti des techniques d’enregistrement d’images, ce déphasage peut être éliminé.
La méthode proposée utilisait une seule caméra d’imagerie à petite ouverture pour capturer des images séquentielles à basse résolution d’objets en mouvement. Grâce à l’enregistrement, ces images séquentielles ont été traitées comme si elles avaient été capturées dans des conditions stationnaires. Par la suite, des algorithmes avancés ont permis la reconstruction d’images haute résolution équivalentes à celles obtenues avec une détection à grande ouverture.
Cependant, l’utilisation de sources de lumière cohérentes étendues pose le problème des interférences de speckle, qui peuvent entraîner la perte d’informations sur les objets.
Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont collecté en continu plusieurs images d’objets en mouvement à partir de la même position de caméra. En enregistrant et en faisant la moyenne de ces images, l’impact des interférences de taches a été atténué, conduisant à une qualité d’image améliorée. Lors d’expériences en intérieur, une seule caméra d’imagerie à petite ouverture a réussi à obtenir une imagerie haute résolution d’objets en mouvement, produisant des images équivalentes à celles obtenues avec une détection d’ouverture 2,5 fois plus grande.
Cette recherche a marqué la première application de l’imagerie ptychographique de Fourier à caméra unique à des objets en mouvement, permettant une imagerie haute résolution dans de tels scénarios. Les résultats représentent une avancée technologique significative, élargissant le potentiel d’application de l’imagerie pychographique de Fourier et ouvrant de nouvelles possibilités dans ce domaine.
Plus d’information:
Runbo Jiang et al, Imagerie ptychographique de Fourier à longue portée de l’objet dynamique avec une seule caméra, Optique Express (2023). DOI : 10.1364/OE.498226
Fourni par les Instituts de sciences physiques Hefei, Académie chinoise des sciences