中国科研团队研制高精度偏振相机“穿云透雾”视无止境

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中国科研团队研制高精度偏振相机“穿云透雾”视无止境

6月26日，科研人员正在组装高精度偏振相机

6月26日，科研人员正在组装高精度偏振相机

6月26日，拍摄的科研团队研发的不同类型高精度偏振相机

6月26日，科研人员正在组装高精度偏振相机

6月26日，科研人员正在组装高精度偏振相机

6月26日，科研人员将组装的高精度偏振相机进行防抖测试。中新社记者 韩苏原 摄

   6月26日，科研人员正在组装高精度偏振相机。据合肥综合性国家科学中心人工智能研究院科研团队介绍，在高温、强光、浓烟、粉尘、水下等强散射复杂环境下，传统光电成像技术往往力不从心。而高精度偏振相机通过拓展视觉信息的维度，在穿烟透雾、凸显目标、揭示真伪等方面展现出显著优势，为复杂场景下的透视成像提供了全新的解决方案。

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全球最大数码相机亮相，大如一辆小汽车，能拍到月球上的尘埃颗粒

来源：科普大世界

   照相机的功能太重要了，它可以把事物的影像留下来，我们人人现在基本都离不开它了，比如每个人手机上都有一个数码照相机，体积非常小，可以镶嵌在手机里，那么最大的数码相机有多大呢？

   据《中国科学报》等媒体10月14日报道，美国能源部SLAC国家加速器实验室花费数年的时间打造的目前世界上最大的数码相机——大型综合巡天望远镜（Large Synoptic Survey Telescope）的星空图像拍摄仪基本完工并公布实景照片，这台照相机的镜头直径高达1.65米，镜片的直径为1.57米，堪称史上最大的数码相机镜头，相机总长度约3米，如同一辆家用小汽车，重量约2.8吨，比普通家用小汽车还重。

   这是史上最大的同时也是功能最强的数码相机，看上下两图，上图是这台巨型照相机亮相后的实物样式，安装在无尘车间的可动操作架上，形状就像一个巨大的镜头，下图是它的结构示意图，镜头直径如同一个成年人的身高。

   巨大的相机镜头有着189个对焦平面，宽度超过60厘米，每一个对焦平面都对应一个CCD 感光芯片，这种感光芯片的像素和我们手机上使用的相机感光芯片差不多，但是感光能力要超出很多，尺寸也大得多。

   这台照相机的拍摄功能相当强大，拍出的照片的分辨率高达32亿像素，一张照片的数据在存储盘中可占大约1~3G的存储空间，媒体称它可以从远在48里地之外拍摄一颗飞行中的高尔夫球，照片能看清高尔夫球的表面纹路，拍摄的月球照片则可以看清月表的尘埃颗粒，成像能力是不是很惊人。

   而且它对于暗光特别敏感，感光度高得匪夷所思，能够对比我们肉眼最低可辨认的物体的光度暗1亿倍的事物成像，或者说比人眼的感觉能力至少强1亿倍，比如它能拍摄数千公里外的一支点燃的蜡烛的清晰光芒，所以它能够观测十分黑暗的夜空，并且将遥远天体的微弱光信号转换为电信号，进而合成为数字图像。

   什么地方能用得着如此巨大的数码照相机呢？当然是用于天文研究了，如今这台巨型数码相机已经接近完工，明年或者后年将被送往位于南美洲安第斯山艾尔佩恩峰上的薇拉·库珀·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory），成为这里的一台口径8.4米的巨型巡天望远镜的图像拍摄仪，下图就是这台巨型天文望远镜。

   下图是这台巨型天文望远镜的光学成像原理示意图，将直径8.4米中接收到的，光线经过多次反射集中到这台巨型照相机中，最终由感光芯片记录数据。

   之后的十年，它将参与该天文台主导的“时空遗产调查”计划，对地球南半球的整个夜空进行拍摄，精确记录星空影像，每次拍摄的星空面积相当于满月面积的40多倍，每晚可收集数十TB的星空数据，最终建立一个包含约200亿个星系图像的天文学目录，帮助天文学家们快速、广泛和深入地认识宇宙星空，揭示暗物质和暗能量的本质与演变状况，推动人类天文学的进步。

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美国：世界最大数码相机亮相

   当地时间2022年10月26日消息，近日，美国SLAC国家加速器实验室公布了世界上最大的数码相机。这款相机经过了7年的研发，重达3吨，大约有一辆小汽车那么大，足以识别15英里外的高尔夫球。这款相机将在今年年底前完成最后的修改，安装在智利的鲁宾天文台，它将有助于研究数十亿个星系。 视觉中国

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中国科大团队实现空间分辨率3米、时间分辨率0.1秒风场探测

测风激光雷达的封装样机。 课题组供图

   中新网合肥7月5日电 (记者 吴兰)记者5日从中国科学技术大学获悉，该校地球和空间科学学院教授薛向辉团队在相干测风激光雷达系统研制方面取得重大突破，首次实现空间分辨率3米、时间分辨率0.1秒的风场探测。

   据悉，这是迄今为止有报道的全球最高精度的风场连续探测。相关成果发表在国际知名光学期刊《光学快报》。

   米级-亚秒级分辨率的大气风场探测在航空航天安全、高价值目标保障、数值天气预报等方面具有重大意义，但高时空分辨的连续风场观测对激光雷达仍是一个挑战。比如，为获取3米和0.1秒时空分辨率的风场观测结果，需要将现有激光雷达信号检测灵敏度提高2个数量级以上。

   为了实现“看得远、看得细，测得快、测得准”的高时空分辨测风激光雷达，团队通过在激光光源、光学收发系统、高速数据采集电路和数据处理算法上对激光雷达进行全面优化，并在时频分析、脉冲编码基础上提出一种新的反演算法，大大提高了风场反演精度和稳健性，最终实现了一套全国产化的“产品级”测试样机。

   据介绍，雷达样机工作波长为1550.1纳米，具有人眼安全、设备轻便(整装设备40公斤)、工作稳定、环境适应性强等特点。

   通过外场对比试验，该雷达样机风场观测结果与定标设备对比误差小于0.5米每秒。

   为进一步测试雷达观测性能和环境适应性，团队在安徽省宿州市高铁站实地测量了高速列车尾流中的风场结构。雷达在无人值守下连续稳定工作超过100小时，获得了3米和0.1秒高时空分辨率下的350公里每小时的高铁尾流连续观测，并首次利用激光雷达捕捉到高铁尾流中类似于冯卡门涡街的风场结构，与计算流体力学模拟结果高度一致。

   审稿人认为：“观测结果是引人注目和印象深刻的”“迄今为止首次实现连续观测的高分辨率结果”。