據(jù)數(shù)字成像技術(shù)的開發(fā)者稱，一種新的數(shù)字成像方法有望提高分辨率，并有可能應(yīng)用于天文學(xué)和遙感領(lǐng)域。

這種方法由中國科學(xué)院航天信息研究所開發(fā)，使用多幅圖像而不是一幅圖像來獲取光信號的準(zhǔn)確圖像。該團(tuán)隊(duì)在發(fā)表的論文中指出，這種方法可將圖像分辨率提高15倍。

數(shù)字圖像傳感器的像素規(guī)模和性能是影響天文、遙感等領(lǐng)域成像質(zhì)量的核心。與傳統(tǒng)膠片成像一樣，數(shù)字圖像傳感器(DIS)通過對光場采樣來捕捉光線。不過，在數(shù)字傳感器中，光信號被轉(zhuǎn)換成電信號進(jìn)行存儲。

用于存儲這些信息的芯片已經(jīng)有所改進(jìn)，但此類傳感器的采樣分辨率仍遠(yuǎn)低于光學(xué)膠片。為了克服這些限制，張澤領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種名為超采樣成像(HSI)的技術(shù)。

超采樣成像將多幅圖像堆疊在一起，并使用復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法重新計(jì)算光子分布，繞過了芯片制造水平的限制。

數(shù)字成像的一個關(guān)鍵參數(shù)是量子效率(QE)，它衡量單個像素對光的敏感程度。HSI 將每個像素劃分為多個虛擬子區(qū)域，利用多個圖像精確計(jì)算每個子區(qū)域的 QE。這樣就能實(shí)現(xiàn)超采樣，在不增加傳感器物理尺寸的情況下提高圖像分辨率和質(zhì)量。

在某些情況下，其分辨率是傳統(tǒng)方法的 25 倍。

研究人員表示，這種方法更加精確，最大限度地減少了高頻信息的丟失，且不會增加額外的成本或復(fù)雜性。

研究小組在論文中說，在天文學(xué)領(lǐng)域，這種方法有可能減小成像設(shè)備(如望遠(yuǎn)鏡)的物理尺寸和重量。

另外，在實(shí)驗(yàn)室和戶外進(jìn)行的測試表明，HSI 顯著提高了各種目標(biāo)的成像質(zhì)量，包括二維碼、徽標(biāo)、飛行中的無人機(jī)和靜態(tài)建筑物。

它在圖像清晰度和質(zhì)量方面也優(yōu)于基于深度學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)方法。航空航天信息創(chuàng)新研究所網(wǎng)站上的一份報告稱：“[HSI]在光學(xué)遙感、安全和其他成像領(lǐng)域領(lǐng)域顯示出良好的應(yīng)用前景。”

不過也存在一些局限性。張表示，一個挑戰(zhàn)是在成像過程中可能需要額外的計(jì)算能力來求解大量方程式。