中新網(wǎng)合肥6月28日電 (張俊 寧珊)記者28日從合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院獲悉，由該院團(tuán)隊(duì)研制的高精度偏振相機(jī)克服了偏振成像領(lǐng)域眾多技術(shù)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了小型化和集成化，其“穿云透霧”的特點(diǎn)在眾多工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
偏振成像是一種新型的光電計(jì)算成像技術(shù)，能夠獲取光的強(qiáng)度、光譜和偏振信息。與傳統(tǒng)相機(jī)相比，偏振相機(jī)多獲取了一維偏振信息，大大拓展了人類對(duì)于目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別能力。
“偏振成像技術(shù)主要功能是實(shí)現(xiàn)穿云透霧，就是透玻璃、車膜以及凸顯目標(biāo)�！备呔绕裣鄼C(jī)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人徐少罕介紹，在高溫、強(qiáng)光、濃煙、粉塵、水下等強(qiáng)散射復(fù)雜環(huán)境下，傳統(tǒng)光電清晰透視成像能力受到嚴(yán)重制約，而高精度偏振相機(jī)拓展了視覺信息維度，為復(fù)雜場景下的透視成像提供新手段。
科研人員正在組裝高精度偏振相機(jī)。張俊攝據(jù)了解，該團(tuán)隊(duì)自2004年起在國內(nèi)率先開展偏振成像相關(guān)技術(shù)研究，2018年，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)業(yè)并成立公司，致力于偏振成像技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。經(jīng)過持續(xù)攻關(guān)，團(tuán)隊(duì)突破了小型化共孔徑多偏振態(tài)同時(shí)成像關(guān)鍵技術(shù)、多靶面多自由度高精裝配定標(biāo)與集成技術(shù)等。研制的水下偏振相機(jī)、偏振超動(dòng)態(tài)相機(jī)、爐內(nèi)偏振相機(jī)等產(chǎn)品，在冶金、電網(wǎng)和石油等行業(yè)進(jìn)行了應(yīng)用推廣。
“我們相機(jī)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化替代，關(guān)鍵器件類似里面的偏振分光元件也實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化。”合肥綜合性國家科學(xué)中心人工智能研究院博士后胡運(yùn)優(yōu)表示，該項(xiàng)技術(shù)突破了傳統(tǒng)偏振相機(jī)在體積和成本上的限制，使相機(jī)可以進(jìn)行小型化、集成化，大幅降低了成本，拓展了應(yīng)用場景。記者了解到，最初的實(shí)驗(yàn)裝置體積龐大，如今已能將偏振相機(jī)縮小至手掌大小。
目前，高精度偏振相機(jī)已在多個(gè)領(lǐng)域展開應(yīng)用：在國家電網(wǎng)特高壓電塔上，透霧偏振相機(jī)完成了為期6個(gè)月的效果性能測(cè)試，有效解決了山間霧氣導(dǎo)致電塔間線纜無法觀測(cè)的問題；在首鋼京唐基地，偏振超動(dòng)態(tài)相機(jī)能對(duì)鐵水罐進(jìn)行實(shí)時(shí)清晰成像，檢測(cè)罐體內(nèi)襯異常，降低人工觀測(cè)檢查設(shè)備帶來的安全隱患；在中國石油遼河油田，水下偏振相機(jī)可在渾濁水體中對(duì)油井管壁進(jìn)行觀測(cè)，無需換水即可完成全井深測(cè)量，大幅降低檢測(cè)成本……
科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的不同類型高精度偏振相機(jī)。張俊攝“未來我們還可以將偏振相機(jī)應(yīng)用到車載，如現(xiàn)在的無人駕駛等方面。”胡運(yùn)優(yōu)表示，團(tuán)隊(duì)正在研究超表面技術(shù)，將偏振探測(cè)和信息處理集成到芯片上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化、低成本化。
據(jù)介紹，該偏振視覺感知團(tuán)隊(duì)平均年齡不到30歲，匯聚了來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、安徽大學(xué)等高校的眾多青年研究人員。徐少罕表示，未來團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)拓展偏振成像技術(shù)在不同行業(yè)的典型應(yīng)用和示范推廣。(完)