本·古里安大學(xué)(Ben-Gurion University)研究人員開發(fā)了一種新的衛(wèi)星成像系統(tǒng)，可以徹底改變太空相機甚至地球望遠鏡所能提供的經(jīng)濟和圖像。

BGU電子與計算機工程系Joseph Rosen教授指導(dǎo)下的博士生Angika Bulbul說：這項發(fā)明完全改變了太空探索、天文學(xué)、航空攝影等領(lǐng)域的成本。在《光學(xué)》上發(fā)表的一篇論文中，研究人員證明，牛奶盒大小的球形(環(huán)形)納米衛(wèi)星能夠捕捉到與當今望遠鏡上使用的全框架、透鏡或凹面鏡系統(tǒng)分辨率相當?shù)膱D像。

之前關(guān)于遠距離攝影的一些假設(shè)是不正確的，發(fā)現(xiàn)只需要望遠鏡鏡頭的一小部分就可以獲得高質(zhì)量圖像。即使使用的是鏡頭的周界孔徑，低至0.43%，也能夠獲得與基于鏡像/透鏡的成像系統(tǒng)的全孔徑區(qū)域類似的圖像分辨率。因此可以削減巨大的成本，時間和材料所需的巨大傳統(tǒng)光學(xué)空間望遠鏡與大型曲面鏡。為了展示旋轉(zhuǎn)望遠鏡(SMART)系統(tǒng)合成邊緣孔徑的能力，研究小組建立了一個帶有圓形子孔徑陣列的微型實驗室模型，研究圖像分辨率，并將其與全透鏡成像進行比較。

研究簡介：

空間和地面望遠鏡成像的分辨率常常受到光學(xué)系統(tǒng)有限孔徑的限制。改研究提出了一種新的基于合成孔徑的成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)的兩個物理子孔徑僅分布在合成孔徑的周邊。證明最小二亞孔徑面積僅為全合成孔徑面積的0.43%。提出光學(xué)結(jié)構(gòu)的靈感來自一種裝置，在這種裝置中，兩顆同步衛(wèi)星只沿著合成孔徑的邊界移動，并從觀察到的場景中捕捉一些光模式。這兩顆衛(wèi)星反射的光會干擾位于第三顆衛(wèi)星上的圖像傳感器。對所有干擾模式的總和進行處理，得到的場景圖像質(zhì)量可與完全合成孔徑獲得的圖像媲美。

該系統(tǒng)基于非相干編碼孔徑全息技術(shù)，利用偽隨機編碼相位掩模調(diào)制從目標衍射的光。被調(diào)制的光被記錄下來并進行數(shù)字處理，以產(chǎn)生物體的三維圖像。本文提出了一種雙同步次光闌成像的實驗?zāi)Ｐ?。實驗結(jié)果證明，沿合成孔徑邊界的采樣足以產(chǎn)生具有完全合成孔徑分辨率的圖像。與其他合成孔徑方案不同的是，不需要對孔徑邊界以外的任何其他部分進行采樣。因此，在數(shù)據(jù)采集過程中，可以大大節(jié)省時間和/或設(shè)備。

博科園-科學(xué)科普｜研究/來自：本·古里安大學(xué)

參考期刊文獻:《Optica》

論文DOI：10.1364/OPTICA.5.001607

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