蒙娜丽莎全息图的制作
发布时间：2023-05-31 08:00:00 阅读数： 73
通过百万像素的声学元面对蒙娜丽莎进行全息重建。资料来源：Miao等人。
全息图在科幻小说中经常被展示为五颜六色、栩栩如生的投影。但看似未来的技术实际上是现在的技术，现在它已被用于重现蒙娜丽莎。
在《应用物理评论》中，来自天津大学、北京理工大学、罗文大学、密苏里大学、青岛大学、石家庄铁道大学和北京交通大学的研究人员开发了一种基于声学元表面的全息技术，该技术使用深度学习算法来生成并反复改进蒙娜丽莎的全息图。
全息图是通过记录和重建光波或声波的干涉模式而产生的图像。它们提供逼真的、身临其境的视觉或听觉体验，可以应用于娱乐、医疗成像和通信等领域。
元表面，或由类似天线的微小部件阵列组成的二维材料，可以对全息技术的发展过程有很大帮助。
"作者Yue-Sheng Wang说："基于元表面的全息图通过精确控制与元表面相互作用的波的相位和振幅而工作。"因此，每个像素的出射波都表现出一定的振幅和相位，这导致了基于它们的干涉而产生的所需的全息图像。"
该团队希望开发一种元表面全息技术的优化方法，以提高效率和精度。他们使用一种基于深度神经网络的算法来定制其元表面内的天线状结构。通过迭代减少原始图像和全息图像之间的不一致，他们调整了元表面并创造了高质量的全息图。
"我们选择重新创建蒙娜丽莎作为概念证明，"王说。"它是如此著名，几乎每个人都知道它。它充满了无数精致而微妙的层次过渡，这增强了这幅画的柔和性、朦胧性和神秘感。因此，这是展示我们方法有效性的一个好方法"。
全息方法成功地重建了蒙娜丽莎，而且，更详细地重建了她的左眼。虽然蒙娜丽莎的全息图是二维的，但该技术也可以扩展到创建三维图像。
"王说："我们的全息方法所提供的对声波的精确控制对于推进非侵入性医疗疗法、有效的噪音控制和优化音乐厅等声学环境至关重要。"这些改进有可能提高生活质量和各种技术应用。"
作者认为他们的技术可以彻底改变全息技术的领域。他们计划探索将其普及的方法，使其与3D打印兼容，并减少培训时间。
参考资料：Yue-Sheng Wang et al, Deep-Learning-Aided Metasurface Design for Megapixel Acoustic Hologram, Applied Physics Reviews (2023). DOI: 10.1063/5.0136802
