华东师范大学在高速中红外成像方面取得进展，实现10 kHz帧频下中红外高保真视频成像

MEMS · 公众号 · · 2025-05-23 06:59

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Laser & Photonics Reviews 期刊上。华东师范大学为论文的第一完成单位，博士研究生秦瑞阳为第一作者，黄坤研究员和曾和平教授为共同通讯作者。

图 1 非线性空间复用的中红外高速成像概念图

该方法兼具高帧率、大视场与高灵敏度的成像性能，解决了传统架构中成像帧率与有效像素数相互掣肘的难题，实现了百万像素下10 kHz高帧频中红外成像。具体而言，研究人员利用高速可编程数字微镜器件（DMD）构建了一系列具有特定空间周期与不同空间取向的结构泵浦图案，在非线性和频过程中同时实现空间编码与频率上转换，从而实现中红外光场的全光调控。借助泵浦图案在空间频率上的互异性及自然图像在频域中的低频稀疏性，不同时刻的图像信息在傅里叶域中可被有效投影至彼此分离的频谱区域，进而可在单次曝光中实现多帧动态场景的复用编码。在图像重构过程中，通过对复用图像进行二维傅里叶变换实现频域解耦，结合带通滤波提取目标通道频率分量，最终通过逆傅里叶变换即可逐帧还原瞬态图像序列。