5 ژانویه 2024 – توسط دانشگاه واندربیلت-اعتبار: دانشگاه واندربیلت -یک لنز جلویی یا متا تصویر ساخته شده در دانشگاه وندربیلت می تواند به طور بالقوه جایگزین اپتیک های تصویربرداری سنتی در کاربردهای بینایی ماشین شود و تصاویری با سرعت بالاتر و مصرف انرژی کمتر تولید کند.
نانوساختار مواد لنز در یک فیلتر متا تصویر، لنز نوری معمولی ضخیم را کاهش می‌دهد و پردازش جلویی را امکان‌پذیر می‌کند که اطلاعات را به طور موثرتری رمزگذاری می‌کند. تصویرگرها به گونه ای طراحی شده اند که با پشتوانه دیجیتال کار کنند تا عملیات محاسباتی پرهزینه را به اپتیک های پرسرعت و کم مصرف منتقل کنند. تصاویر تولید شده دارای کاربردهای بالقوه گسترده ای در سیستم های امنیتی، کاربردهای پزشکی و صنایع دولتی و دفاعی هستند.
پروفسور مهندسی مکانیک، جیسون ولنتاین، معاون مؤسسه علوم و مهندسی نانومقیاس Vanderbilt، و متا تصویر اثبات مفهوم همکارانش در مقاله ای که در Nature Nanotechnology منتشر شده است، توضیح داده شده است.
نویسندگان دیگر عبارتند از Yuankai Huo، استادیار علوم کامپیوتر Xiamen Zhang، یک محقق فوق دکتری در مهندسی مکانیک؛ هانیو ژنگ، دکترا، اکنون دانشیار فوق دکتری در MIT. و Quan Liu، Ph.D. دانشجوی رشته کامپیوتر؛ و ایوان کراوچنکو، کارمند ارشد تحقیق و توسعه در مرکز علوم مواد نانوفاز، آزمایشگاه ملی اوک ریج هستند .
نویسندگان خاطرنشان می کنند که این معماری یک متا تصویر می تواند بسیار موازی باشد و شکاف بین دنیای طبیعی و سیستم های دیجیتال را پر کند. ولنتاین گفت: «به لطف فشرده بودن، سرعت بالا و مصرف انرژی کم، رویکرد ما می‌تواند طیف وسیعی از کاربردها را در کاربردهای هوش مصنوعی، امنیت اطلاعات و بینایی ماشین پیدا کند.
طراحی متا نوری این تیم با بهینه‌سازی یک عدسی متشکل از دو عدسی فراسطحی آغاز شد که اطلاعات را برای یک طبقه‌بندی شی خاص کدگذاری می‌کنند. دو نسخه بر اساس شبکه های آموزش داده شده بر روی پایگاه داده اعداد دست نویس و پایگاه داده تصاویر لباس که معمولاً برای آزمایش سیستم های مختلف یادگیری ماشین استفاده می شود، ساخته شد. تصویر متا در اعداد دست نویس 98.6 درصد و در تصاویر لباس دقت 88.8 درصد را به دست آورد.
