一组研究人员开发了一种新型计算成像系统,旨在解决超快激光材料加工中实时监控的挑战。新系统称为双路径快照压缩显微镜(DP-SCM),代表了该领域的重大进步,为高速、高分辨率成像提供了前所未有的能力。该团队由西湖大学的袁欣和西安电子科技大学的史利平领导。

计算成像通过快照压缩显微镜为激光材料加工提供支持

传统显微技术往往因成像速度受限、视场受限、分辨率不足等原因难以满足激光加工的实时监测需求,加之高速成像产生的数据量巨大,难以在动态、快速变化的场景下实现精准监测。

为了克服这些挑战,DP-SCM系统采用了双路光学设计,集高分辨率和宽视场成像能力于一体。每条光路均采用快照压缩成像技术,有效突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宽视场范围内捕获高分辨率图像。

DP-SCM系统还采用了先进的深度学习算法进行图像重建,能够动态观察微结构和纳米结构随时间的变化。在实验应用中,该系统成功监测了激光材料加工和纳米光栅的生长,为新材料形成机制提供了重要见解。