Savi 公司相机沟渠遥远图像的长焦镜头
可以捕获详细的微米分辨率的图像，从远处的独特相机使用激光和借用全息术，显微术和”矩阵”式子弹时间的技术。
从 1 米的距离由 SAVI 原型的指纹图像细节开发水稻和西北大学。顶部是从激光反射原始图像捕获的许多散斑模式之一。在底部，清晰的印记是大量的图像的指纹信息取自略微不同的角度和经”合成孔径”程序处理相结合的产物。礼貌的杰森 · 霍洛韦
原型生成和测试由水稻和西北大学大学的工程师被激光照射点中读取，并与相机传感器捕获”斑”。来自几十个相机位置的原始数据被送入一个计算机程序，解释它并构建一个高分辨率的图像。
系统被称为 savi 公司 — — 为”合成孔径实现对远程、 subdiffraction 有限公司的可见光成像”— — 不需要一个很长的镜头，拍照的一个遥远的对象。原型仅适用于相干光照明来源如激光器，但阿肖克 Veeraraghavan，水稻助理教授的电气和计算机工程，说它是使用 SAVI 摄像机阵列一步在可见光。
“今天，这项技术可以只应用于光相干 （激光），”他说。”这意味着你不能应用这些技术，在户外拍照，提高分辨率的阳光照射图像 — — 尚未。我们的希望是有一天，也许在十年以后，我们会有这种能力。
技术是科学进步开放获取论文的主题。
由 Veeraraghavan 领导的实验室在水稻和 Oliver Cossairt 西北大学的麦考密克工程生成和测试设备，比较多个斑点图像之间的干涉图样。用于实现”矩阵”特殊效果的技术，像是照片的角度略有不同，但与之间投篮而不是许多发射序列中移动的一个照相机。
Veeraraghavan 解释作为参考光束散斑和基本上取代用于创建全息图的两束之一。当激光照亮了粗糙的表面时，观众可以看到颗粒状斑点点中。这是光的因为一些返回散射表面上的点已经远去，并引发集体波的相位。一张纸 — — 或甚至指纹纹理就足以造成影响。
水稻研究生峄城吴演示 SAVI 原型，是能够捕捉细节的对象从距离，有效地代替一个大的远摄镜头。原型相机是在左边，前景中的机动正轨而激光在右侧创建散斑在目标上，指纹。照片由杰夫 Fitlow
研究人员使用这些阶段汇报给他们的优势。
“我们正在解决的问题是，无论什么样的你使用的光波长 — — 你可以解决在一个场景中的最小特征 — — 图像的分辨率取决于这个基本的量称为衍射极限，可随着你的光圈的大小线性扩展，”Veeraraghavan 说。
“与传统的相机，孔径越大的物理大小，分辨率就越高，”他说。”如果你想是半英尺的孔径，你可能需要 30 的玻璃表面，以删除畸变，并创建一个集中的地方。这使你的镜头很大而笨重。
Savi 公司的”合成孔径”回避问题通过长焦镜头用替换计算机程序散斑数据解析成一个图像。”你可以捕获干扰模式从相当远的距离，”Veeraraghavan 说。”多远取决于激光是多么强大和距离有多远你可以照亮。”
Cossairt，电气工程和计算机科学西北大学助理教授说:”通过将像差估计和校正出移动到计算，我们可以创建给了我们我们想要的大小、 重量、 体积和成本，镜头一样面积紧凑的设备”。
示意图显示在水稻和西北地区大学开发的单光束 savi 公司系统。该系统采用单光束，多张图片和复杂的软件，详细从捕获图像的距离。单击该图像获得较大的版本。礼貌的杰森 · 霍洛韦
第一作者杰森 · 霍洛威，水稻校友现在是哥伦比亚大学的博士后研究员建议廉价传感器阵列和成本每个几块钱的塑料镜片可能有朝一日可能会取代传统的长焦镜头，价格超过万美元。”我们应该能够捕捉那确切相同的性能，但数量级的低成本，”他说。
这类数组将消除对移动摄像机的需要和所有在捕获数据一次，”或尽可能接近，尽可能”，Cossairt 说。”我们想要把这推到哪里我们可以动态地做事情。这是真的很独特︰ 那里是长安街向实时、 高分辨率的捕获该合成孔径方法。”
Cossairt 开始思考这个想法他国家科学基金会 (NSF) 事业奖申请时。”后来阿肖克和我有兴趣合成孔径技术通过我们在加利福尼亚州的一些同事，他们在显微镜中使用它们。”
Veeraraghavan 说︰ 萨维靠在加州理工学院和加利福尼亚大学伯克利分校开发允许显微镜来解决图像的他们的光学物理局限了傅里叶 ptychography 技术的工作。
Cossairt 说︰ savi 公司团队突破了这一发现，它能把光源作为相机而不是目标，在透射镜背后的同一侧。他花了三个月在大米中 Veeraraghavan 的实验室与霍洛韦和其他系统的开发。
“我们开始制作他们的显微镜，大版但 savi 公司有更多的技术挑战。解决那些是本文是关于什么的”Veeraraghavan 说。
合著者是研究生峄城吴的米饭和西北校友诺基 · 夏尔马现在水稻研究科学家。
美国国家科学基金会、 海军研究办公室和西北地区大学麦考密克催化剂赠款支持的研究。