解决方案

一图胜千言，有图有真相！

图像在我们的生活中无处不在，是一种极为基础也不可或缺的信息传播媒介。

而成像是获取图像的直接手段，按照不同的成像波段可以将成像方式分为可见光成像、雷达成像、红外成像以及太赫兹成像等。

随着信息技术的进一步发展，人们对于图像的空间分辨率、信噪比、多光谱的成像性能以及成像环境均提出了新的要求。

图片来源：摄图网

01  单像素成像技术

随着计算机算力的提高和压缩感知理论的发展，科学家们提出了一种基于计算成像方式的单像素成像技术。

这是一种采用没有空间分辨能力的单像素探测器和空间光调制器通过重构获得图像的新型成像方式。相较于传统阵列探测器成像方式，单像素成像具有高灵敏、抗干扰等优势，在极弱光成像、非局域成像、无大面阵探测器的特殊波段探测等领域具有明显优势，在核磁共振、航天遥感、太赫兹成像等诸多领域有着非常广阔的应用前景。

单像素成像的优势。图片来源：High throughput dual-wavelength temperature distribution imaging via compressive imaging.Opt. Comm. 410, 287-291 (2018)

02  单像素光子成像教学仪

 

以单像素光子成像为代表的计算成像虽具有广阔的应用前景，但目前本科教育阶段仍缺少相关实验教学内容。

 

为完善相关课程体系，助力学生科研能力培养，国仪量子协同北京理工大学量子技术研究中心赵清教授团队共同打造了单像素光子成像教学仪。

 

该产品是基于压缩感知理论和光子计数成像技术，利用数字微镜器件完成随机空间光调制目标物进行快速成像的教学仪器。产品利用压缩感知技术信号稀疏的特性，超越传统香农采样定理，可以通过较少的测量值在极弱光条件下还原出高空间分辨率、高信噪比的图像。

 

国仪量子推出的单像素光子成像教学仪

 

单像素光子成像教学仪具有丰富的硬件模块，支持学生动手调节和搭建，方便学生了解空间光调制技术及设备使用方法；理解压缩感知原理以及成像方式；知悉光子计数成像特点及噪声处理方法。

 

同时，国仪量子为产品配备完整的压缩感知理论教学讲义和实验内容，帮助高校在近代物理实验课、通信类、计算数学等方向开设课程，推动学科建设发展。

03  实验内容

 

• · 仪器调节实验
• · 单像素光子成像实验
• · 单像素光子成像调制方法实验 
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50Hz、100Hz、200Hz不同翻转频率下的成像对比

BP、OMP、TVAL3不同算法下的成像对比

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