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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(jīng)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(shù)字和線條的小塊玻璃,這些數(shù)字和線條圖案類似檢查視力的視力表。激光束將數(shù)字和線條圖像傳輸?shù)揭呀?jīng)連接到顯示器的接收 器上。 X4 w& X( u- D4 R# G, a
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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(jīng)發(fā)散,玻璃片上的數(shù)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。3 O+ J5 E- h7 a2 l
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(shù)字變得清晰。戴洛夫說:“這一現(xiàn)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。”
4 R, p$ S2 z1 h6 S9 t& c其實,科學家已經(jīng)在神經(jīng)科學和能源等領域觀察到“隨機共振”現(xiàn)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(tǒng)中,噪聲的存在能夠增強微弱信號的檢測能力,這種現(xiàn)象稱為隨機共振。
4 \( L8 F* N, i據(jù)悉,弗萊舍和戴洛夫利用實驗結果,已經(jīng)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(tǒng)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。
) S# f! k: B+ B: F/ B4 d1 R1 H% ]+ y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。7 N. U2 r' M) w" z7 O
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 2 ?6 H B' @+ d: o; g0 N- O
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2010-4-9 10:14 上傳
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