单像素成像(SPI)是近年来得到广泛研究的一种新颖的计算成像技术。该技术仅使用没有空间分辨率的单像素探测器来获取目标的空间信息。

光纤激光器阵列实现单像素成像有望实现远程探测

它具有独特的优势，弥补了基于阵列探测器的传统成像技术的不足，例如遥感和非可见光成像中阵列探测器相对不成熟或价格较高。

SPI的成像速度始终受到空间光调制器刷新速度的限制。例如，典型的数字微镜器件(DMD)在二进制模式下的最大刷新率为22kHz。这种限制使得实时SPI的实现变得困难。

中国国防科技大学 (NUDT) 韩凯教授领导的研究人员对单像素成像和光纤激光阵列感兴趣。他们提出了一种利用相控光纤激光器阵列和未经训练的深度神经网络的 SPI 有效方案。

他们的研究“基于紧凑型光纤激光器阵列和未经训练的神经网络的高效单像素成像”发表在《光电子学前沿》上。

光纤激光器以紧凑的六边形结构排列并相干组合以产生照明光场。通过在每个单独的光纤激光器模块中利用高速电光调制器，随机调制的光纤激光器阵列能够将散斑快速投影到感兴趣的物体上。

此外，将未经训练的深度神经网络纳入图像重建过程中，以提高重建图像的质量。

鉴于其高发射功率(〜kW)和快速调制(〜MHz)的潜力，研究人员预测SPI方案有望应用于遥感和目标检测。