L'imaging a pixel singolo (SPI) è una nuova tecnica di imaging computazionale ampiamente studiata negli ultimi anni. Questa tecnica utilizza solo un rilevatore a pixel singolo senza risoluzione spaziale per ottenere le informazioni spaziali del bersaglio.
Presenta vantaggi unici che compensano la mancanza della tradizionale tecnologia di imaging basata su rilevatori a schiera, come il telerilevamento e l'imaging a luce non visibile, dove i rilevatori a schiera sono relativamente immaturi o più costosi.
La velocità di imaging dell'SPI è sempre limitata dalla velocità di aggiornamento del modulatore di luce spaziale. Ad esempio, il tipico dispositivo a microspecchio digitale (DMD) ha una velocità di aggiornamento massima di 22 kHz in modalità binaria. Questa limitazione rende difficile ottenere un SPI in tempo reale.
I ricercatori guidati dal Prof. Kai Han presso l'Università Nazionale di Tecnologia della Difesa (NUDT), in Cina, sono interessati all'imaging a pixel singolo e all'array laser a fibra. Propongono uno schema efficiente per l'SPI utilizzando un array di laser a fibra a controllo di fase e una rete neurale profonda non addestrata.
Il loro studio, "Efficient single-pixel imaging based on a compact fibre laser array and untrained neural network", è stato pubblicato su Frontiers of Optoelectronics .
I laser a fibra sono disposti in una struttura esagonale compatta e combinati coerentemente per generare campi luminosi illuminanti. Attraverso l'utilizzo di modulatori elettro-ottici ad alta velocità in ogni singolo modulo laser a fibra, l'array laser a fibra modulato in modo casuale consente una rapida proiezione di punti sull'oggetto di interesse.
Inoltre, la rete neurale profonda non addestrata viene incorporata nel processo di ricostruzione delle immagini per migliorare la qualità delle immagini ricostruite.
Dato il suo potenziale di elevata potenza di emissione (~ kW) e modulazione rapida (~ MHz), i ricercatori prevedono che lo schema SPI dovrebbe essere applicato al telerilevamento e al rilevamento dei bersagli.