基于人工智能驱动的无序超材料的单传感器实时超声成像
摘要：使用超声波进行无损测试和医学诊断技术已成为评估材料状态或成像人体内部不可或缺的工具。为了进行具有空间分辨率的高质量观察，传统上需要在发射和接收端采用复杂的相控阵列。与此相比，单传感器成像技术具有明显的优势，包括紧凑的物理尺寸和降低的制造成本。然而，最近的进展如压缩感知表明，这种改进是以额外的耗时动态空间扫描或多模式掩码切换为代价的，这严重阻碍了实时成像的实现。因此，实时单传感器成像，以低成本和简单设计，仍然是一个具有挑战性且尚未解决的问题。在这里，我们赋予超声子表面以无序和人工智能。前者确保了强烈的色散和高度复杂的散射，将空间信息编码到任意位置的频谱中，而后者用于即时解码样本的幅度和频谱分量。因此，通过这种共生作用，我们证明了一个单独的固定传感器足以通过不经意的超声波散射场识别复杂的超声波对象，从而实现了实时和低成本的成像，且可轻松扩展到3D。
作者：Wei Wang, Jie Hu, Jingjing Liu, Yang Tan, Jing Yang, Bin Liang, Johan Christensen, Jianchun Cheng
论文ID：2307.07364
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-07-17