全息相机让你看的更“真” 传感器发挥大作用
- 2021/11/19 16:36:36 33214
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表深度】导读：美国西北大学研究人员发明了一种新型高分辨率相机，采用“合成波长全息术”将相干光间接散射到隐藏物体上，这些物体再将光散射回相机，通过重建散射光信号而呈现隐藏的物体。利用它，人体的皮肤到骨头将一览无余，甚至还能看到角落和散布四周的介质，如雾气等。
为了克服可以对光进行高精度测量的探测器成本高昂的问题，研究团队通过合并来自两个激光器的光波，形成了一种为不同散射场景下进行全息成像而量身定做的合成光波。这是第一种能在角落周围通过散射介质进行成像的技术。该方法结合了高空间分辨率、高时间分辨率、小探测区域和大角度视野。
由于光只能沿直线传播，因此必须有不透明的障碍物让新相机能看到拐角处。光从传感器单元发出，从障碍物反弹，然后击中拐角处的物体，接着光反射回障碍物并最终返回传感器单元的检测器。
传感器上的像素点数基本就是实际感光单元数，对于没有涉及到该行业的外行来说确实是个难以理解的事。这是利用激光技术对半导体基片刻制出来的，DVD光盘也是利用激光技术制作的，即使我们现在大量使用的手机储存卡也是，就那么小的一个卡，里面却刻制出了好多好多个亿的储存单元。而数码相机传感器是刻制出了千万个甚至数千万个半导体光电二极管，这种光电二极管的自身特性就是能将光转换成电。
其实传感器并不是仅感光单元组件本身，还有好多辅助电路，比如模数转换电路、编码电路等也和传感器集成在一起，它们将所有感光单元的电信号进行模数转换编码后再串行传输给影像处理器，实际不是同时传输的，里面有先后时间差的，只是这时间极短，我们几乎感觉不到而已，如果不进行模数转换和编码串行传输的话，那么这么多感光单元就要用那么多的导线进行传输，显然是不可能的，而进行模数转换与编码和串行传输的技术可以减少大量的导线，仅用几十根甚至几根导线对这些数据分批传输就完成了电信号的转移过程。
现在生产传感器的厂商大概有索尼、佳能、尼康、飞利浦、柯达、松下、富士等，技术最成熟市场拥有量大的是索尼。
工业相机在机器视觉全息成像中的应用
对透明物体成像作为一种独特的技术，广泛应用于生物学、医学、工业机器视觉等领域，其中特殊涂层、样本染色、相位成像、结构光和多光谱成像等，都是透明物体成像技术的一种。然而，发展透明物体成像技术，在许多领域都面临挑战。
数字全息成像利用光波的振幅和相位数据来重建3D图像，因此能够提供重要的成像能力，甚至可以对透明物体进行成像。使用标准RGB范围以外的图像数据(例如多光谱成像)，也可以增加数字全息成像的能力，用于显示之前没有被观察到的结构，进而获得观测物的额外数据。然而，根据全息图像的产生方法，将多光谱技术的优点运用到全息成像中，仍然面临挑战。
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