【科技日报】我国科研团队成功实现像素“分割”成像

2024-11-28

  ——习在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

  1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科技人才专项、科技合作专项、科技平台专项5类一级专项,实行分类定位、分级管理。

  为方便科研人员全面快捷了解院级科技专项信息并进行项目申报等相关操作,特搭建中国科学院院级科技专项信息管理服务平台。了解科技专项更多内容,→

  中国科学技术大学(简称“中国科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

【科技日报】我国科研团队成功实现像素“分割”成像(图1)

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,由上海市人民政府主管,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  像素可以“分割”了。记者27日从中国科学院空天信息创新研究院获悉,该院张泽研究员团队首次实现像素“分割”成像,成功开发出超采样成像技术。该技术能够显著提升图像传感器的像素分辨率和成像质量。相关研究成果发表于《激光与光子学评论》杂志。

  数字图像传感器的像素规模和性能,是影响天文、遥感等领域图像成像质量的核心要素。在当前的芯片制造水平下,数字图像传感器的像素分辨率和成像质量已臻极限,难以大幅提升。超采样成像是一种能够突破像素分辨率极限,利用少数像素传感器实现大规模像素显像能力的技术。“这项技术能够绕过芯片制造水平的限制,为突破像素分辨率成像提供了一条稳定性很强的技术途径。”张泽说。

  张泽团队开发的超采样成像技术,目前可以把像素规模提高5×5倍,即利用像素分辨率为1000×1000的数字图像传感器可以实现5000×5000像素分辨率的成像。同时,随着标校精度的进一步提升,该像素分辨率还有进一步提升的空间。“打个比方,原有像素是一个方块,通过我们的技术可以将像素分割,等效变成25个像素(方块),对应着像素规模提升了25倍。”张泽解释道。

  以红外图像传感器为例,市场化的成像芯片分辨率一般在2000×2000以下,3000×3000、4000×4000的成像芯片尚未有成熟的商用产品,而采用超采样成像技术就可以利用2000×2000的芯片实现8000×8000以上的像素分辨率。

  张泽表示,目前该技术已分别在室内、室外对无人机、建筑、高铁、月亮BG真人APP等目标进行了成像试验,显示了良好的技术稳定性。

  像素可以“分割”了。记者27日从中国科学院空天信息创新研究院获悉,该院张泽研究员团队首次实现像素“分割”成像,成功开发出超采样成像技术。该技术能够显著提升图像传感器的像素分辨率和成像质量。相关研究成果发表于《激光与光子学评论》杂志。数字图像传感器的像素规模和性能,是影响天文、遥感等领域图像成像质量的核心要素。在当前的芯片制造水平下,数字图像传感器的像素分辨率和成像质量已臻极限,难以大幅提升。超采样成像是一种能够突破像素分辨率极限,利用少数像素传感器实现大规模像素显像能力的技术。“这项技术能够绕过芯片制造水平的限制,为突破像素分辨率成像提供了一条稳定性很强的技术途径。”张泽说。张泽团队开发的超采样成像技术,目前可以把像素规模提高5×5倍,即利用像素分辨率为1000×1000的数字图像传感器可以实现5000×5000像素分辨率的成像。同时,随着标校精度的进一步提升,该像素分辨率还有进一步提升的空间。“打个比方,原有像素是一个方块,通过我们的技术可以将像素分割,等效变成25个像素(方块),对应着像素规模提升了25倍。”张泽解释道。以红外图像传感器为例,市场化的成像芯片分辨率一般在2000×2000以下,3000×3000、4000×4000的成像芯片尚未有成熟的商用产品,而采用超采样成像技术就可以利用2000×2000的芯片实现8000×8000以上的像素分辨率。张泽表示,目前该技术已分别在室内、室外对无人机、建筑、高铁、月亮等目标进行了成像试验,显示了良好的技术稳定性。(原载于《科技日报》 2024-11-28 第02版)