Свет вместо процессора: физики создали новый метод обработки изображений без энергозатрат
Физики Амстердамского университета разработали метод обработки изображений с помощью света, который может значительно снизить энергопотребление в процессах компьютерной обработки данных. Новая технология, описанная в журнале ACS Photonics, позволяет обнаруживать края объектов на изображениях практически мгновенно и без затрат электроэнергии.
В основе метода лежит концепция оптических аналоговых вычислений, где математические операции выполняются с помощью света ещё до того, как изображение попадает в камеру. Исследователи под руководством Йорика ван де Група создали простую многослойную структуру из тонких плёнок, которая может определять границы объектов размером до одного микрометра.
«Конструкция нашего устройства крайне проста по сравнению с существующими сложными оптическими покрытиями, которые считаются современным стандартом. При этом наше устройство демонстрирует одну из самых высоких числовых апертур, позволяя обнаруживать края даже мельчайших объектов», – поясняет Бернардо Диас, ведущий автор исследования.
Важным преимуществом новой технологии является её совместимость с различными источниками света – от обычных ламп до светодиодов и лазеров, что существенно упрощает интеграцию в существующие системы. Особенно перспективным выглядит применение метода в высокоразрешающей микроскопии, включая исследование биологических образцов, поскольку устройство способно выделять края даже прозрачных объектов, невидимых для обычных микроскопов.
В настоящее время исследователи работают над созданием переключаемых устройств, которые смогут включать и выключать определённые операции или переключаться между различными функциями обработки изображений.