WiMi Hologram hat SoC entwickelt

WiMi Hologram Cloud hat ein spezielles System-on-a-Chip Field-Programmable Gate Array (SoC-FPGA) entwickelt, das holografische Einzelpixel-Bildgebung in Echtzeit durchführt. Der SoC-FPGA kann in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, darunter IoT- und Outdoor-Anwendungen. Eine konkrete Möglichkeit ist der Einsatz topografischer Satellitenvermessungen zur Objektverfolgung und zum Aufbau von Automotive-Navigations-IoT-Systemen.

Der SOC-FPGA ist ein integrierter Schaltkreis, der eine CPU und ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA) in einem einzigen Chip vereint. Die CPU übernimmt Aufgaben wie die Generierung von Bildern und die Initialisierung holografischer Displays, während der FPGA mit seiner Flexibilität und hohen Leistung die komplexen Berechnungen durchführt, die zur Rekonstruktion holografischer Bilder erforderlich sind. Da diese beiden Komponenten in einem Chip eingebettet sind, kann dieses Design viel kleiner sein als ein herkömmliches Computersystem, wodurch es sich besser für Anwendungen wie IoT-Geräte eignet.

Der holographische Bildgebungsprozess beginnt damit, dass ein Kameraobjektiv ein Bild eines Zielobjekts aufnimmt. Dieses Bild wird dann durch ein Maskenmuster moduliert und im digitalen Mikrospiegelgerät (DMD) codiert. Das modulierte Licht wird von einer weiteren Linse gesammelt und von einem Einzelgerät-Detektor gemessen. Diese Lichtintensität wird dann in ein digitales Signal umgewandelt, das der FPGA verwendet, um das Bild des Zielobjekts zu rekonstruieren.

Um diesen Prozess effizienter zu gestalten, verwendet WiMi einen Ghost-Imaging-Korrelationsalgorithmus, der wenig Speicher benötigt und eine einfache Rechenform hat. Dieser Algorithmus führt eine Optimierung des Codierungsmaskenmusters ein, die die Bildqualität verbessert. Diese Bildgebungsmethode erfordert zwei räumlich getrennte Strahlen, einen Referenzstrahl und einen Objektstrahl. Es verwendet Interkorrelationstechniken, um das Zielbild zu rekonstruieren. Der Referenzstrahl durchläuft ein Gerät, das zufällige Lichtintensitätsmuster erzeugt. Diese Muster werden auf den Objektstrahl übertragen und von einem Einzelphotonendetektor erfasst. Die erfassten Lichtintensitätswerte werden dann mit den Lichtintensitätsmustern des Referenzstrahls korreliert, um Informationen über das Zielbild zu erhalten.