
德克萨斯大学达拉斯分校和首尔国立大学的研究人员受超人x射线视觉的启发,开发了一种成像芯片,可用于移动设备,使检测包裹内或墙后的物体成为可能。
装有芯片的手机可以用来寻找饰钉、木梁或墙后的电线、管道裂缝或信封和包裹中的内容轮廓。这项技术也可以用于医疗。
研究人员在2022年的一项研究中首次展示了这种成像技术。他们的最新论文发表在3月份的《IEEE太赫兹科学与技术学报》印刷版上,展示了研究人员如何解决他们面临的最大挑战之一:在提高图像质量的同时,使技术足够小,适用于手持移动设备。
“这项技术就像超人的x光视力。当然,我们使用的是200千兆赫到400千兆赫的信号,而不是有害的x射线,”德克萨斯州模拟卓越中心(TxACE)主任、埃里克·琼森工程与计算机科学学院德州仪器杰出大学主席肯尼斯·k·O博士说。
这项研究得到了德州仪器(TI)毫米波和高频微系统基础技术研究计划和三星全球研究拓展计划的支持。
“我们花了15年的时间进行研究,将像素性能提高了1亿倍,并结合数字信号处理技术,使这一成像演示成为可能。这种颠覆性的技术显示了真正太赫兹成像的潜在能力,”德州仪器Kilby实验室射频/毫米波和高速研究主管Brian Ginsburg博士说。

考虑到隐私问题,研究人员设计的这项技术只能在近距离使用,距离物体约1英寸。例如,如果一个小偷试图扫描某人的包里的东西,他就需要离得很近,这样那个人才能意识到他在做什么,欧博士说。下一代成像仪芯片应该能够捕捉5英寸远的图像,使其更容易看到更小的物体。
成像仪在微波和红外线之间的毫米波波段发射300 ghz信号,人眼无法看到,对人类来说是安全的。使用微波的类似技术也被用于机场的大型固定式旅客安检。
“我们设计的芯片没有镜头或光学元件,这样它就能适应移动设备。该论文的通讯作者、首尔大学助理教授崔佑烈博士表示:“通过探测目标物体反射的信号而产生图像的像素,形状为0.5毫米的正方形,大约是一粒沙子的大小。”
移动设备成像芯片小型化的进展是O博士和他的学生、研究人员和合作者通过德州大学达拉斯分校TxACE近20年研究的结果。
研究报告的作者、电气工程研究生沃尔特·索萨·波蒂略(Walter Sosa Portillo)在了解了这项成像研究后,作为一名本科生来到O的实验室工作。
“我第一天来迎新会的时候,他们谈到了O博士的研究,我觉得能够看穿东西真的很有趣,也很酷,”正在研究成像仪医学应用的波蒂约说。
更多信息:Pranith Reddy Byreddy等,基于相位和幅度提取电路的296ghz CMOS并发收发器像素阵列提高反射模式成像分辨率,IEEE太赫兹科学与技术学报(2024)。DOI: 10.1109/TTHZ.2024.3350515由德克萨斯大学达拉斯分校提供引文:研究人员为移动设备开发超人启发的成像仪芯片(2024年,6月10日)从https://techxplore.com/news/2024-06-superman-imager-chip-mobile-devices.html检索2024年6月10日。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。内容仅供参考之用。











