气体成像使单像素实现量子飞跃

英国一所顶尖大学的研究人员今天说，一项新技术可以为石油和天然气行业提供一种更便宜的可视化甲烷气体的方法，正在向商业化迈进一步。

在《光学快报》上发表的一篇论文中，格拉斯哥大学物理与天文学学院和苏格兰光子学公司M Squared Lasers的研究人员描述了他们如何使用一种称为单像素成像的技术来创建甲烷的实时视频图像在典型的大气环境中气体。

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尽管气体成像技术已经在市场上获得了一段时间，但当前的系统价格昂贵，体积庞大且耗电。单像素成像仅使用一个光敏像素来构建数字图像，而不是使用常规的多像素传感器阵列，这对于红外成像而言可能非常昂贵。

这使研究人员可以建立一个更小，更便宜的气体检测系统。根据格拉斯哥大学的新闻稿，传感器前的场景是使用一系列红外图案照明的，这些红外图案是使用调谐到1.65 µ m的激光，甲烷的吸收波长以及数字数据投影仪中常见的显示技术创建的。

使用复杂的采样技术将投影的图案和气体相关联，研究人员可以使用传统的彩色相机创建覆盖在场景图像上的实时彩色编码气体图像。

格拉斯哥大学与M Squared Lasers之间的合作由总部位于英国的QuantIC量子成像技术中心促进。QuantIC旨在将一系列新的传感技术推向市场。全球气体传感市场估计为17.8亿2013年美元，预计价值23.2亿2018年美元，为新技术提供了一个有吸引力的机会。

该论文的主要作者格雷厄姆·吉布森 (Graham Gibson) 说: “我们的检测器使我们能够产生每秒刷新25次的图像，相当于视频的标准帧速率，从而提供了检测器前场景的高度准确的实时图像。

M Squared lasers创新业务部门负责人Nils Hempler表示: “与QuantIC的紧密合作帮助M Squared识别并创建了适用于一系列行业的低成本、紧凑、大幅改进的成像解决方案。“我们渴望继续合作，将该项目推向市场，并在此基础上创建能够检测各种其他来源的单像素传感器。”