(Nanowerk Haberleri) Araştırmacılar, termal görüntüleme gerçekleştirmek için meta-optik cihazları kullanan yeni bir teknoloji geliştirdiler. Yaklaşım, otonom navigasyon, güvenlik, termografi, tıbbi görüntüleme ve uzaktan algılama gibi alanlarda termal görüntülemenin kullanımını genişletebilecek, görüntülenen nesneler hakkında daha zengin bilgi sağlar.
Purdue Üniversitesi'nden araştırma ekibi lideri Zubin Jacob, "Bizim yöntemimiz, büyük filtre tekerlekleri veya interferometrelere bağlı olmaları nedeniyle genellikle hantal ve hassas olan geleneksel spektral termal görüntüleme cihazlarının zorluklarının üstesinden geliyor" dedi. "Hem kompakt hem de sağlam, aynı zamanda geniş bir görüş alanına sahip bir sistem oluşturmak için meta-optik cihazları ve son teknoloji hesaplamalı görüntüleme algoritmalarını birleştirdik."
İçinde optik (“Spektro-polarimetrik Termal Görüntüleme için Dönen Metayüzey Yığını”), yazarlar bir eğirme yığını kullanan yeni spektro-polarimetrik ayrıştırma sistemlerini tanımlıyorlar. meta yüzeyler termal ışığı spektral ve polarimetrik bileşenlerine ayırmak. Bu, görüntüleme sisteminin geleneksel termal görüntülemeyle elde edilen yoğunluk bilgisine ek olarak termal radyasyonun spektral ve polarizasyon ayrıntılarını yakalamasına olanak tanır.
Araştırmacılar, geleneksel termal görüntülemeyle elde edilen yoğunluk bilgilerinin yanı sıra termal radyasyonun spektral ve polarizasyon ayrıntılarını yakalamak için bir dizi dönen metayüzey cihazı kullandılar. (Resim: Xueji Wang, Purdue Üniversitesi)
Araştırmacılar, yeni sistemin, geleneksel termal kameralar için genellikle zorlu olan bir görev olan çeşitli malzemeleri başarılı bir şekilde sınıflandırmak için ticari bir termal kamera ile kullanılabileceğini gösterdi. Yöntemin sıcaklık değişimlerini ayırt etme ve spektro-polarimetrik imzalara dayalı olarak malzemeleri tanımlama yeteneği, otonom navigasyon da dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için güvenliğin ve verimliliğin artırılmasına yardımcı olabilir.
Purdue Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan makalenin ilk yazarı Xueji Wang, "Geleneksel otonom navigasyon yaklaşımları, ağırlıklı olarak düşük ışık veya kötü hava koşulları gibi zorlu koşullarda mücadele eden RGB kameralara dayanıyor" dedi. Spektro-polarimetrik termal kameramız, ısı destekli algılama ve menzil teknolojisiyle entegre edildiğinde, bu zor senaryolarda hayati bilgiler sağlayabilir ve RGB veya geleneksel termal kameralardan daha net görüntüler sunabilir. Gerçek zamanlı video yakalamayı başardığımızda teknoloji, sahne algısını ve genel güvenliği önemli ölçüde artırabilir."
Daha küçük bir görüntüleyiciyle daha fazlasını yapın
Uzun dalga kızılötesinde spektro-polarimetrik görüntüleme, gece görüşü, makine görüşü, eser gaz algılama ve termografi gibi uygulamalar için çok önemlidir. Ancak günümüzün spektro-polarimetrik uzun dalga kızılötesi görüntüleyicileri hantaldır ve spektral çözünürlük ve görüş alanı açısından sınırlıdır. Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için araştırmacılar, ışığı karmaşık yollarla işleyebilen ultra ince yapılı yüzeyler olan geniş alanlı meta yüzeylere yöneldiler. Dağıtıcı meta yüzeyleri özel kızılötesi tepkilerle döndürdükten sonra, bu meta yüzeylerin görüntüleme uygulamalarına uygun geniş alanlı (2.5 cm çap) döndürme cihazları oluşturmak için kullanılmasına olanak tanıyan bir üretim süreci geliştirdiler. Ortaya çıkan dönen yığının boyutları 10 x 10 x 10 cm'den küçüktür ve geleneksel bir kızılötesi kamerayla kullanılabilir. Wang, "Bu geniş alanlı meta-optik cihazların hesaplamalı görüntüleme algoritmalarıyla entegre edilmesi, termal radyasyon spektrumunun verimli bir şekilde yeniden yapılandırılmasını kolaylaştırdı" dedi. "Bu, daha önce mümkün olandan daha kompakt, sağlam ve etkili bir spektro-polarimetrik termal görüntüleme sistemini mümkün kıldı."Malzemelerin termal görüntüleme ile sınıflandırılması
Yeni sistemlerini değerlendirmek için araştırmacılar, her biri benzersiz spektro-polarimetrik özelliklere sahip çeşitli malzeme ve mikro yapıları kullanarak "Purdue" adını verdiler. Sistemle elde edilen spektro-polarimetrik bilgileri kullanarak farklı malzeme ve nesneleri doğru bir şekilde ayırt ettiler. Ayrıca, geleneksel termal görüntüleme yöntemlerine kıyasla malzeme sınıflandırma doğruluğunda üç kat artış göstererek sistemin etkinliğini ve çok yönlülüğünü vurguladılar. Araştırmacılar, yeni yöntemin özellikle ayrıntılı termal görüntüleme gerektiren uygulamalar için yararlı olabileceğini söylüyor. Wang, "Örneğin güvenlik alanında, insanların üzerindeki gizli eşyaları veya maddeleri tespit ederek havaalanı sistemlerinde devrim yaratabilir" dedi. "Ayrıca, kompakt ve sağlam tasarımı, çeşitli çevre koşullarına uygunluğunu artırarak onu özellikle otonom navigasyon gibi uygulamalar için faydalı kılıyor." Sistemle video yakalamaya çalışmanın yanı sıra araştırmacılar, tekniğin spektral çözünürlüğünü, aktarım verimliliğini ve görüntü yakalama ve işleme hızını artırmaya çalışıyor. Ayrıca daha yüksek spektral çözünürlük için daha karmaşık ışık manipülasyonunu mümkün kılmak amacıyla meta yüzey tasarımını geliştirmeyi de planlıyorlar. Ek olarak, meta yüzey yığınlarının kullanımı yöntemi yüksek sıcaklıktaki nesnelerle sınırladığından, yöntemi oda sıcaklığında görüntülemeyi de kapsayacak şekilde genişletmek istiyorlar. Bunu gelişmiş malzemeler, meta yüzey tasarımları ve yansıma önleyici kaplamalar gibi teknikler kullanarak yapmayı planlıyorlar.- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
- PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
- PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64391.php
