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美國新澤西州普林斯頓大學(xué)的研究者利用“隨機(jī)共振”方法來形成圖像，可以顯示出隱藏 物體圖像。這項(xiàng)技術(shù)可用于指導(dǎo)飛行員霧中飛行以及醫(yī)生不用手術(shù)就可以非常準(zhǔn)確的觀察人體病變部位。該項(xiàng)研究結(jié)果已經(jīng)于3月14日發(fā)表在《自然光子學(xué)》電子版上。文中稱，美國新澤西州普林斯頓大學(xué)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(dá)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(shí)驗(yàn)的關(guān)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(xué)晶體，能夠以奇異的方式改變 光線的行為。研究者通過調(diào)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(diào)高的同時(shí)，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(shí)，科學(xué)家已經(jīng)在神經(jīng)科學(xué)和能源等領(lǐng)域觀察到“隨機(jī)共振”現(xiàn)象，但利用“隨機(jī)共振”成像還是第一次。稱為“隨機(jī)共振”的技術(shù)僅僅工作在適量噪聲的 情況下，因?yàn)樘嗟脑肼晫⑹沟眯盘柋煌耆谏w。在信號分析過程中，噪聲常被認(rèn)為是令人討厭的東西，因?yàn)樵肼暤拇嬖诮档土诵旁氡�，影響了有用信息的提取，�?而在某些特定的非線性系統(tǒng)中，噪聲的存在能夠增強(qiáng)微弱信號的檢測能力，這種現(xiàn)象稱為隨機(jī)共振。
4 \( L8 F* N, i據(jù)悉，弗萊舍和戴洛夫利用實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jié)合了統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、信息論和光學(xué)等領(lǐng)域的知識。同 時(shí)，研究者打算結(jié)合其它的信號處理技術(shù)，來進(jìn)一步提高圖像的清晰度，并將這一理論用于生物成像設(shè)備，包括那些使用聲波而不是光線的生物成像設(shè)備。
) S# f! k: B+ B: F/ B4 d1 R1 H% ]+ y這項(xiàng)研究由美國國家科學(xué)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(diào)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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