神經(jīng)納米光學(xué)用于高質(zhì)量薄透鏡成像
需要增透減反技術(shù)可以聯(lián)系我們上海工廠
上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
基于此，美國普林斯頓大學(xué)的Ethan Tseng(一作)和Felix Heide(通訊)提出一種端到端可微成像模型聯(lián)合優(yōu)化超表面和解卷積算法，設(shè)計了一個高質(zhì)量、偏振不敏感的納米光學(xué)成像器，可以用于400-700nm的全彩、40°寬視場成像。成像效果可以媲美含6個鏡片、體積是其55萬倍的鏡頭。超表面f數(shù)為2，孔徑為500um，其涵蓋散射體數(shù)為160萬個。相比以往的超表面設(shè)計方法，孔徑翻倍，散射體數(shù)多一個數(shù)量級，計算效率還大大提升。將物理上的超表面和圖像傳感器的成像與解卷積重建看作網(wǎng)絡(luò)的前向傳播模型，然后，網(wǎng)絡(luò)輸出與Ground Truth對比獲得損失函數(shù)，反向傳播優(yōu)化超表面的面型參數(shù)和解卷積網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。超表面加工使用DUV光刻加工，便于大規(guī)模生產(chǎn)。
成像模型為：
圖像與光學(xué)系統(tǒng)的PSF卷積，相機感光加上其本身的噪聲得到帶噪聲的圖像，然后利用解卷積算法求得重建圖像。作者在成像模型采取了一些特殊操作，使得計算量大大減小。一是對多項式擬合meta-optics的冪用偶數(shù)，使得PSF是對稱的，從而只要沿著一個軸就可以模擬整個視場。二是用代理函數(shù)(proxy function)在局部相位近似下模擬散射體的相位響應(yīng)，從而能使用自動微分進行逆向設(shè)計。*終內(nèi)存需要相比傳統(tǒng)方法(FDTD法)下降近3000倍，速度提升三個數(shù)量級。
設(shè)計一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在學(xué)習(xí)的特征空間而不是原始圖像強度上做解卷積。這種技術(shù)結(jié)合了基于模型的解卷積的泛化能力和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有效特征學(xué)習(xí)，從而能夠解決具有嚴重像差和大空間范圍的PSF的meta-optics的圖像解卷積，即使在模擬中訓(xùn)練，也可以很好的推廣到實驗采集的圖像。
成像模型公式：
I是訓(xùn)練的Ground Truth,O是前向傳播得到的像。 fMETA作用在超表面上得到超表面的點擴散函數(shù)PSF，fSENSOR描述圖像傳感器感光加上其本身的讀取噪聲。星號*代表卷積。
優(yōu)化問題公式：
方程左邊大括號內(nèi)，前者用于加工meta-optics，后者用于確定解卷積算法。
附圖：
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上海卷柔新技術(shù)光電有限公司是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)光學(xué)儀器及其零配件的高科技企業(yè)，公司2005年成立在上海閔行零號灣創(chuàng)業(yè)園區(qū)，專業(yè)的光電鍍膜公司，技術(shù)背景依托中國科學(xué)院，卷柔產(chǎn)品主要涉及光學(xué)儀器及其零配件的研發(fā)和加工；光學(xué)透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監(jiān)控等光學(xué)鍍膜產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，為全球客戶提供上等的產(chǎn)品和服務(wù)。
采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴格工藝標準的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating,激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、光學(xué)科研，紅外制導(dǎo)、面部識別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框，工業(yè)燈具照明，廣告機，點餐機，電子白板，安防監(jiān)控等。
卷柔新技術(shù)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全自動生產(chǎn)線【sol-gel溶膠凝膠法鍍膜線】，這條生產(chǎn)線能夠生產(chǎn)全球先進的減反射玻璃。鍍膜版面可達到2440*3660mm，玻璃厚度從0.3mm到12mm都可以,另外針對PC,PMMA方面的增透膜也具有量產(chǎn)生產(chǎn)能力。ARcoating減反膜基本接近無色,色彩還原性好，并且可以避免了磁控濺射的缺點，鍍完增透膜后玻璃可以做熱彎處理和鋼化處理以及DIP打印處理。這個難度和具有很好的應(yīng)用性，新意突出，實用性突出，濕法鍍膜在價格方面也均優(yōu)于真空磁控的干法。
卷柔減反射(AR)玻璃的特點:高透,膜層無色,膜硬度高,抗老化性強(耐候性強于玻璃),玻璃長期使用存放不發(fā)霉,且有一定的自潔效果.AR增透減反膜玻璃產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于**文博展示、低反射幕墻、廣告機玻璃、節(jié)能燈具蓋板玻璃、液晶顯示器保護玻璃等多行業(yè)。
我們的愿景：卷柔讓光學(xué)更具價值！
我們的使命：有光的地方就有卷柔新技術(shù)！
我們的目標：以高質(zhì)量的產(chǎn)品，優(yōu)惠的價格,貼心的服務(wù)，為客戶提供優(yōu)良的解決方案。
上海卷柔科技以現(xiàn)代鍍膜技術(shù)為核心驅(qū)動力，通過鍍膜設(shè)備、鍍膜加工、光學(xué)鍍膜產(chǎn)品服務(wù)于客戶，努力為客戶創(chuàng)造新的利潤空間和競爭優(yōu)勢，為中國的民族制造業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
