美國新澤西州普林斯頓大學的研究者利用“隨機共振”方法來形成圖像,,可以顯示出隱藏 物體圖像,。這項技術可用于指導飛行員霧中飛行以及醫(yī)生不用手術就可以非常準確的觀察人體病變部位,。該項研究結果已經于3月14日發(fā)表在《自然光子學》電子版上,。文中稱,,美國新澤西州普林斯頓大學的研究者弗萊舍( Fleischer)和德米特里• 戴洛夫(Dmitry Dylov)首先讓激光束穿過刻有數字和線條的小塊玻璃,,這些數字和線條圖案類似檢查視力的視力表,。激光束將數字和線條圖像傳輸到已經連接到顯示器的接收 器上,。
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研究者隨后將類似封口膠帶的半透明塑料擋在玻璃片和接收器之間。半透明塑料使得激光在到達接收器前就已經發(fā)散,,玻璃片上的數字和線條在顯示器上變得 模糊不清,,這種效果類似煙霧擋住了人的視線后所看到物體的感覺。" c+ ^8 A* b' v& ~% ^; N( a0 V( V0 \
隨后,,弗萊舍和戴洛夫開始了實驗的關鍵部分,。他們將鈮酸鍶鋇晶體放在靠近接收器的位置,鈮酸鍶鋇晶體稱為“非線性”光學晶體,,能夠以奇異的方式改變 光線的行為,。研究者通過調整鈮酸鍶鋇晶體兩端的電壓,在顯示器上得到清晰的圖像,。研究者解釋說,,鈮酸鍶鋇晶體是通過收集由半透明塑料散射掉的光線,并利用 這些光線的能量來使得線條和數字變得清晰,。戴洛夫說:“這一現象就好比黑暗中照相,,將人體的亮度調高的同時,讓背景的亮度變暗,,這樣你就可以看到清晰的人 體圖像,。”# k6 F3 Z5 s/ e4 _( j; G7 |
其實,,科學家已經在神經科學和能源等領域觀察到“隨機共振”現象,,但利用“隨機共振”成像還是第一次。稱為“隨機共振”的技術僅僅工作在適量噪聲的 情況下,,因為太多的噪聲將使得信號被完全掩蓋,。在信號分析過程中,噪聲常被認為是令人討厭的東西,,因為噪聲的存在降低了信噪比,,影響了有用信息的提取,然 而在某些特定的非線性系統中,,噪聲的存在能夠增強微弱信號的檢測能力,,這種現象稱為隨機共振。
% g$ L5 F: O: |( n3 R0 R9 J據悉,,弗萊舍和戴洛夫利用實驗結果,,已經開發(fā)出如何讓噪聲信號穿過非線性材料的新理論,這套理論結合了統計物理學,、信息論和光學等領域的知識,。同 時,研究者打算結合其它的信號處理技術,來進一步提高圖像的清晰度,,并將這一理論用于生物成像設備,,包括那些使用聲波而不是光線的生物成像設備。$ ~ \4 o# O; ^ `5 a
這項研究由美國國家科學基金會,、美國能源部和美國空軍等提供資助,。& h3 F) A0 \9 ^4 r' @
研究者通過調整鈮酸鍶鋇晶體兩端的電壓,,在顯示器上得到清晰的圖像,。左上方的圖像由于噪聲太大,圖像最模糊 . X i$ V. X O$ B0 X' U
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