A imagem computacional capacita o processamento de materiais a laser com microscopia compressiva instantânea

Uma equipe de pesquisadores desenvolveu um novo sistema de imagem computacional projetado para abordar os desafios do monitoramento em tempo real no processamento de materiais a laser ultrarrápido. O novo sistema, conhecido como Dual-Path Snapshot Compressive Microscopy (DP-SCM), representa um avanço significativo no campo, oferecendo capacidades sem precedentes para imagens de alta velocidade e alta resolução. A equipe foi liderada por Yuan Xin da Westlake University e Shi Liping da Xidian University.

O artigo foi publicado na revista Luz: Fabricação Avançada.

As técnicas tradicionais de microscopia muitas vezes têm dificuldade em atender às demandas de monitoramento em tempo real no processamento a laser devido à sua velocidade limitada de geração de imagens, campo de visão restrito e resolução insuficiente. Essas limitações, juntamente com a vasta quantidade de dados gerados durante a geração de imagens de alta velocidade, dificultaram a obtenção de monitoramento preciso em cenários dinâmicos e de rápida mudança.

Para superar esses desafios, o sistema DP-SCM emprega um design óptico de caminho duplo que integra recursos de imagem de alta resolução e de campo amplo. Cada caminho óptico usa tecnologia de imagem compressiva de instantâneo, quebrando efetivamente o gargalo entre a velocidade da imagem e o armazenamento de dados. Essa abordagem inovadora permite que o sistema capture imagens de alta resolução em um grande campo de visão em velocidades sem precedentes.

O sistema DP-SCM também incorpora algoritmos avançados de aprendizado profundo para reconstrução de imagens, permitindo a observação dinâmica de micro e nanoestruturas à medida que evoluem ao longo do tempo. Em aplicações experimentais, o sistema monitorou com sucesso o processamento de material a laser e o crescimento de nanogratings, fornecendo insights cruciais sobre os mecanismos subjacentes à formação de novos materiais.