新的成像技术可以穿透深层组织、浓雾和其他障碍

人工智能增强技术可以改善无创癌症成像,降低成本,并使激光雷达系统在能见度较差的情况下更加有效。

来源:罗切斯特大学

从帮助医生检测癌症到引导自动驾驶汽车通过交通,许多现代成像系统都依赖近红外光,在可见光散射并产生模糊图像时产生清晰的图像。但是,当光穿过深层组织或浓雾等材料时,近红外系统就会陷入困境,屈服于光子偏离其路径的相同散射效应。现有的近红外成像系统还依赖于由昂贵材料制成的专用探测器,限制了其经济性和广泛使用。

罗切斯特大学的研究人员现已开发出一种成本较低的成像系统,可以克服这两个挑战。该系统使用廉价的硅基探测器,可以快速将近红外光转换为可见光,同时在这些困难的环境中产生更清晰的图像。最近发表在《自然通讯》上的一篇论文概述了这项技术,它使用了一种名为“时间选通”的技术,威廉·F·克鲁普克杰出光学教授罗伯特·博伊德的实验室花了十多年的时间来完善该技术。

灯光控制灯光

“时间选通本质上就像相机中的快门一样,”该论文的主要作者 Yang Xu ’26(博士)说道。 “在传统相机中,快门是机械的——当它打开时,光线进入,当它关闭时,光线被拒绝。在这种情况下,我们用光来控制光线。”

超快的光脉冲充当快门,让红外粒子仅在大约皮秒内通过门。作为参考,皮秒是光传播句子末尾一个句点大小的距离所需的时间。

栅极是由氧化铟锡制成的薄膜,任何击中它的近红外光子都会转换为可见光,从而实时获得清晰的图像。

人工智能拓宽视野