格拉斯哥大学
学分:格拉斯哥大学
一种新的成像技术，允许通过人类头发宽度的纤维以视频速率进行三维成像，可以改变成像，在工业检测和环境监测中有广泛的应用
从长远来看，该技术可以进一步发展用于医学成像
该系统是由格拉斯哥大学光学小组领导的国际科学家团队开发的
在今天发表在《科学》杂志上的一篇新论文中，该团队描述了他们是如何利用飞行时间3D成像过程从单根多模光纤创建视频图像的
格拉斯哥大学皇家学会研究教授、英国量子增强成像中心QuantIC首席研究员迈尔斯·帕吉特(Miles Padgett)教授表示:“在内窥镜检查和硼镜检查等应用中，成像传统上是通过使用一束光纤来实现的，图像中的每一个像素对应一根光纤，从而产生手指粗细的设备
“作为一种替代方案，我们正在开发一种新技术，通过一根纤维成像人类头发的宽度
我们的目标是创造新一代单光纤成像设备，能够产生远程场景的3D图像
“与我们的合作者一起，我们很高兴在《科学》杂志上发表我们的最新研究，并希望这次曝光将产生新的联系，突出我们正在开发的技术的潜在最终用户
" 正常情况下，当光线通过单根光纤时，模式之间的串扰会扰乱光线，使图像无法识别
学分:格拉斯哥大学 为了解决这个问题，该团队使用先进的光束整形技术，将输入激光图案化到光纤中，在输出端产生单个光斑
然后，光斑扫描场景，系统测量反向散射光进入另一根光纤的强度——给出图像中每个像素的亮度
通过使用脉冲激光，他们还可以测量光的飞行时间，从而测量图像中每个像素的范围
这些3D图像可以在距离光纤末端几十毫米到几米的距离上记录，具有毫米级的距离分辨率和足够高的帧速率，可以感知接近视频质量的运动
原型系统通过一根40厘米长的光纤以5 Hz的频率传输图像，每帧包含多达约4000个可独立分辨的特征，深度分辨率为5毫米
目前，多模光纤在校准后必须保持在固定位置
未来的研究将着眼于减少校准时间和管理弯曲光纤的动态特性
该团队的目标是与工业界合作，在未来10年内将这一改变世界的研究发展成功能性技术
该项目是格拉斯哥大学、埃克塞特大学、格拉斯哥弗劳恩霍夫应用光子学中心、德国莱布尼茨光子技术研究所和捷克共和国布尔诺理工大学的物理学家之间的合作
这篇题为“通过多模光纤的飞行时间三维成像”的论文发表在《科学》杂志上
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