一种新颖的计算成像系统

一组研究人员开发了一种新颖的计算成像系统，旨在应对超快激光材料加工中的实时监控挑战。这一新系统被称为双路快照压缩显微镜（DP-SCM），代表了该领域的重大进展，为高速、高分辨率成像提供了前所未有的能力。该团队由西湖大学袁鑫和西安电子科技大学石理平领导。

论文以《In-situ real-time monitoring of ultrafast laser processing using wide-field high-resolution snapshot compressive microscopy》为题，发表在《光：先进制造》（Light： Advanced Manufacturing）杂志上。

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快照压缩成像的原理，包括光学编码、压缩测量和重建。

传统的显微镜技术由于成像速度有限、视野受限和分辨率不足，往往难以满足激光加工过程中的实时监控需求。这些局限性，再加上高速成像过程中产生的大量数据，使得在动态、快速变化的场景中实现精确监控变得十分困难。

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DP-SCM 系统的实验装置

为了克服这些挑战，DP-SCM 系统采用了双光路设计，集成了高分辨率和宽视场成像功能。每个光路都采用快照压缩成像技术，有效地打破了成像速度和数据存储之间的瓶颈。这种创新方法使系统能够以前所未有的速度在大视野范围内捕捉高分辨率图像。

DP-SCM 系统还采用了先进的深度学习算法进行图像重建，从而能够动态观测随时间演变的微观和纳米结构。在实验应用中，该系统成功监测了激光材料加工和纳米颗粒的生长，为了解新材料形成的内在机制提供了重要依据。

相关链接：https://phys.org/news/2024-08-imaging-empowers-laser-material-snapshot.html

论文链接：https://www.light-am.com/article/doi/10.37188/lam.2024.029