每秒4万亿帧 用超快摄像机捕获光的运动

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科技日报西安6月2日电 (记者史俊斌 通讯员刘昱含)记者2日从西安交通大学获悉,该校电信学部陈烽教授团队与香港城市大学王立代博士团队合作,提出一种全新“压缩超快时间光谱成像术”(简称超快压缩成像),在帧率、帧数和精细光谱成像等方面突破了现有超快成像技术的局限,成功捕获到光子的运动。相关成果近日发表在《物理评论快报》上。


西安交大科研人员提出的这种新型的超快成像技术是探知各种未知瞬态过程的一项关键核心技术,如化学反应过程中原子的运动、超短激光脉冲作用材料时发生的瞬态非线性过程等。超快压缩成像通过对飞秒激光进行数字编码,并在时间和光谱维度上进行压缩和解压缩,从而能够同时实现高速度、高帧数以及高光谱分辨率。超快压缩成像的超高帧率可以达到3.85THz(1THz=1012Hz),和亚纳米级超高光谱分辨率。研究人员通过这种超快压缩成像技术实时记录了飞秒激光脉冲的传播、反射以及自聚焦等持续时间达到33皮秒的超快物理过程。


超快压缩成像的基本原理是飞秒激光时间—光谱相互耦合原理,它的实现主要是通过3个关键步骤,首先是利用飞秒激光丰富的频率成分,通过色散将不同的波长在时域上拉伸,形成一个叫做“啁啾脉冲”的高速时间序列。第二步是这个拉伸的时间序列与测量的瞬态过程进行相互作用。这样,不同的波长成分就可以记录超快过程不同的时间信息。进而对这一时间序列进行二维的空间编码,并利用色散将不同的光谱信息压缩在一个二维平面上并采用CCD采集,最终利用算法将一幅二维的CCD图像重建成具有空间和时间维度的多幅超快图像。


该成果使得长时间、宽光谱地记录飞秒影像成为可能,将推动更多涉及超快过程的极端物理、化学、材料和生物学的研究。



网友评论:
图片呢,我想看光子!

—— 来自 Essential Products PH-1, Android 9上的 v2.1.2
超高速摄像能国产化的话确实是个飞跃,记得问英国询价那边张口就是一台几百万
想看光的照片



近日,隆德大学的研究人员制造出了有史以来速度最快的高速摄像机。它的帧速率可以达到五万亿帧/秒(5 trillion),这个速度足以观察到光子的运动。
这个破纪录的摄像机还要依靠另一项创新技术。每一帧的影像实际上包含了四个分别采集的图形,仪器用闪烁激光打在物体上并创造独特的“编码”,这些编码可以用密钥进行解码并将四幅图像拼合成原本的图像。

研究人员Elias Kristensson 和 Andreas Ehn把他们的成果叫做FRAME,即“多重曝光的频率识别算法(Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures)”。其实现细节已经发表在《光:科学与应用》期刊上。通过使用这种新技术,研究人员不仅能获得更高的图像捕获速度,还能够采集更长的图像序列和更丰富的细节。




提出一种全新“压缩超快时间光谱成像术”(简称超快压缩成像),在帧率、帧数和精细光谱成像等方面突破了现有超快成像技术的局限,成功捕获到光子的运动。



看描述和隆德那个原理一样的?而且都需要介质吧

顺便一提以前我做金属爆炸实验用的高速摄像机是大法的。
是不是得上几百T的硬盘阵列才能存下

超高速的原理和高速确实完全不一样哦

科研用高速摄像机如果从日本买一般是フォトロン和NAC,大法那个算带高速功能的普通摄像机?

高速的话国产也有标清上万帧了

这就不了解了,不过确实有个sony logo 我也也没说两个原理一样啊。

你对得起头像吗
加州理工已经有每秒10万亿的了

http://techcrunch.com/2018/10/1 ... ght-in-slow-motion/
好强…都是什么概念

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十万亿难道不就是10^12,和上面thz一样啊

—— 来自 HUAWEI LYA-AL10, Android 9上的 v2.1.0-play

He and his colleagues, led by Caltech’s Lihong Wang, have developed what they call T-CUP: the world’s fastest camera, capable of capturing ten trillion (1013) frames per second (Fig. 1

http://www.inrs.ca/english/actualites/worlds-fastest-camera-freezes-time-10-trillion-frames-second
王力宏还行

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可以拍到光暗分界线之类的吗
于是图呢??
想看走光图
曝光

好吧。还好只算错一位。

—— 来自 HUAWEI LYA-AL10, Android 9上的 v2.1.0-play