Recientemente, un equipo de investigación dirigido por el Prof. Wang Yingjian en los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China (CAS), propuso un método eficiente para implementar la tecnología de imágenes pticográficas de Fourier para objetos en movimiento, que logró con éxito imágenes de alta resolución. de objetos en movimiento a distancia.
Los resultados relacionados se publicaron en Optics Express. y aparece como una elección del editor.
La tecnología de imágenes ptográficas de Fourier combina algoritmos de recuperación de fase y tecnología de apertura sintética para lograr imágenes de objetos de alta resolución, que se pueden aplicar a campos de imágenes microscópicos y macroscópicos. Sin embargo, su aplicación se ha centrado principalmente en objetos estacionarios, dejando un vacío en las imágenes de alta resolución de objetos en movimiento en escenarios prácticos.
En esta investigación, al profundizar en el principio de imagen y las características de la transformada de Fourier de las lentes, el equipo descubrió que el movimiento del objeto dentro del área de iluminación provocaba un cambio de fase en el campo de difracción de Fraunhofer, sin afectar el resto de la información. Aprovechando las técnicas de registro de imágenes, se puede eliminar este cambio de fase.
El método propuesto empleó una única cámara de imágenes de pequeña apertura para capturar imágenes secuenciales de baja resolución de objetos en movimiento. Mediante el registro, estas imágenes secuenciales se trataron como si hubieran sido capturadas en condiciones estacionarias. Posteriormente, algoritmos avanzados permitieron la reconstrucción de imágenes de alta resolución equivalentes a las obtenidas con detección de gran apertura.
Sin embargo, el uso de fuentes de luz coherentes extendidas presenta el desafío de la interferencia moteada, que puede resultar en la pérdida de información del objeto.
Para solucionar este problema, los investigadores recopilaron continuamente múltiples imágenes de objetos en movimiento desde la misma posición de la cámara. Al registrar y promediar estas imágenes, se mitigó el impacto de la interferencia moteada, lo que mejoró la calidad de la imagen. En experimentos en interiores, una única cámara de imágenes de pequeña apertura logró imágenes de alta resolución de objetos en movimiento, produciendo imágenes equivalentes a las obtenidas con una detección de apertura 2,5 veces mayor.
Esta investigación marcó la primera aplicación de imágenes pticográficas de Fourier con una sola cámara a objetos en movimiento, lo que permite obtener imágenes de alta resolución en tales escenarios. Los hallazgos representaron un avance tecnológico significativo, ampliaron el potencial de aplicación de las imágenes pticográficas de Fourier y abrieron nuevas posibilidades en este campo.
Más información: Runbo Jiang et al, Imágenes ptycográficas de Fourier de largo alcance del objeto dinámico con una sola cámara, Optics Express (2023). DOI:10.1364/OE.498226
Información de la revista: Óptica Express
Proporcionado por los Institutos Hefei de Ciencias Físicas, Academia China de Ciencias
