Révolutionner la détection de contours grâce à l’imagerie à la vitesse de la lumière
Des chercheurs de l’Institut de physique de l’Université d’Amsterdam, dirigés par Jorik van de Groep, ont mis au point une méthode révolutionnaire de détection de contours qui combine une vitesse exceptionnelle et une consommation d’énergie minimale. Leurs travaux, publiés dans ACS Photonics, témoignent d’une avancée significative dans la technologie d’imagerie.
Exploiter la lumière pour le calcul
Face à la demande croissante de puissance de calcul, la consommation d’énergie est devenue un problème crucial. Le matériel traditionnel ne parvient souvent pas à répondre aux besoins croissants des logiciels modernes, ce qui pousse les chercheurs à explorer des méthodes alternatives à la fois plus rapides et plus économes en énergie. L’une des solutions prometteuses est le calcul analogique optique, un processus qui utilise la lumière pour effectuer des opérations mathématiques avant même la capture d’une image.
Contrairement aux systèmes conventionnels, le calcul analogique optique fonctionne sans alimentation électrique, ce qui le rend très économe en énergie. De plus, comme ces opérations se produisent à la vitesse de la lumière, le processus est quasi instantané. Cette innovation a le potentiel de révolutionner le traitement des données, en offrant des solutions plus rapides et plus durables pour les industries qui dépendent de l’imagerie à haute vitesse.
Une détection de contours pionnière
En collaboration avec les partenaires industriels WITec et SCIL Imprint Solutions, l’équipe de recherche s’est concentrée sur la détection de contours, une fonction essentielle du traitement d’image utilisée pour identifier les changements brusques de luminosité qui marquent les limites des objets. Cette technique est particulièrement vitale pour des applications telles que les véhicules autonomes.
Pour ce faire, les chercheurs ont développé un empilement de couches minces simple mais très efficace pour le calcul analogique optique. Leur méthode a démontré une précision remarquable, détectant les contours d’objets aussi petits que 1 micromètre.
« La conception de l’empilement de couches est incroyablement simple comparée aux revêtements optiques complexes actuellement considérés comme à la pointe de la technologie », a expliqué Bernardo Dias, premier auteur de l’étude. « Malgré cette simplicité, notre dispositif atteint l’une des plus grandes ouvertures numériques jamais enregistrées, permettant la détection de contours sur des cibles extrêmement petites. »
Faire progresser l’imagerie microscopique
Un autre avantage de cette méthode est sa compatibilité avec diverses sources de lumière, telles que les lampes, les LED et les lasers, ce qui la rend adaptable aux technologies existantes. Les résultats indiquent un potentiel important pour la microscopie haute résolution. Le dispositif peut même mettre en évidence les contours d’objets transparents – tels que les cellules – qui sont invisibles aux microscopes optiques classiques à fond clair, ce qui le rend idéal pour les applications biologiques.
Pour l’avenir, les chercheurs prévoient de développer des dispositifs commutables pour le calcul analogique optique, permettant aux utilisateurs d’activer et de désactiver les opérations mathématiques ou de basculer entre différentes fonctions. Cette prochaine étape pourrait encore élargir la polyvalence de cette technologie de pointe.
Consulter l’article original : Scitechdaily.
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