基于TI DLP技术的全球拍摄速度最快的2D相机

发布时间：2015-06-29 阅读量：1134 来源: 我爱方案网作者:

【导读】不久前，一个生物医学工程师小组宣布开发出了全球拍摄速度最快的2D相机——压缩超高速摄影（CUP）相机。这项突破性的技术可能会永远改变我们研究天文学、物理学以及运用生物医学成像技术的方式。而关于这款2D相机的研发，德州仪器（TI）的DLP技术在其中扮演了关键性的角色。

一秒钟对你来说也许是微不足道的。但是，美国圣路易斯华盛顿大学生物医学工程系Gene K. BEARE特聘教授汪立宏（Lihong Wang）博士却格外珍惜他在生活与工作中的每一秒中，而正是因为这样的精神，他也让一秒钟的意义得到了升华。

汪博士和他的同事们成功的创造出了压缩超高速摄影（CUP）相机，这是目前全球拍摄速度最快的2D相机，其每秒能够拍摄高达1,000亿帧画面，而典型的傻瓜相机每秒仅能拍摄2至15帧画面。

汪博士在相机领域破纪录的成果可能会永远改变我们研究天文学、物理学以及运用生物医学成像技术的方式。

这种相机与其它超高速相机有什么区别呢？在CUP相机发明之前，如果汪博士想看一个激光脉冲的慢动作，他必须得连续的拍摄多个激光脉冲，再把拍摄的结果拼合在一起，从而生成最终的图像。有了CUP相机，他仅仅需要一个单一的激光脉冲便可得到完全相同的图像。最终结果是，CUP相机在极其高速的情况下所捕捉到的画面可以被制作成迷你电影。

这项创新具有重大意义，因为研究人员现在能够以前见所未见的清晰度和分辨率实时拍摄无法重复的精彩瞬间，例如以每秒1,000亿帧的速度记录超新星在太空中爆炸的画面。

“我希望CUP的广泛应用能够加速人类了解宇宙的步伐。”汪博士说道。

他还表示，这类应用的范围远远超出了天文学领域。现在，科学家能以全新的方式研究基本物理现象，例如当用光线照射镜子时，镜子所反射的光速。捕捉光线传导慢动作的这种能力对于了解光的物理性状并对其进行利用而言至关重要。

“CUP的应用领域可以涉及到可视化光学通信、具有光学活性的光与物质相互作用以及量子力学现象。”达特茅斯大学塞耶工程学院的Brian W. Pogue教授说道，“例如，CUP有希望能够改进对于光学隐形的调查研究，即光在物体周围发生弯曲或形变，而不是直接穿过物体。这个在电影《星际迷航》中很风靡的研究领域是真实存在的。虽然目前在隐形设计方面已经取得了很多基本性的进展，但是无法看到光与隐形物体间相互作用的这一弊端却阻碍了该技术的发展。”

至于总是不断移动的活细胞，现在也可以通过极高的拍摄速度对其进行观察，这使生物医学工程师能够精确清晰的发现细胞突变，而由于拍摄图像模糊不清所带来的困扰也正是目前生物医学成像领域存在的一个常见问题。

“这些拍摄速度极快的相机有可能显著加强我们对于生物相互作用和化学过程的了解，从而使我们能为复杂的动态系统创建出更形象的模型。” 美国国立卫生研究院下属的国家生物医学成像与生物工程研究所光学成像项目总监Richard Conroy表示。

对于研发全球拍摄速度最快的2D相机，TI DLP技术在其中扮演了关键性的角色。CUP采用了TI DLP Lightcrafter评估模块（EVM），该模块可将数字微镜器件（DMD）用作空间编码单元。简而言之，高速DMD是解锁和检索图像时间信息的关键器件，而这些图像都是以每秒1,000亿帧的速度所拍摄的。

“工程师凭借TI DLP芯片所实现的无数创新给我留下了深刻的印象。通过拓展TI解决方案的应用范围以及增强其易用性，我们也在全力以赴地帮助学生和专业人士。”TI DLP高级照明控制产品部门的应用工程经理Eric Droge表示。

汪博士团队的一名研究助理Jinyang Liang说，他们之所以选择DLP技术是因为该技术具有可靠性、灵活性和易用性。他还是表示，事实上DLP Lightcrafter EVM太容易使用了，以至于他几乎不需要寻求任何帮助。

“不过，当我有问题、疑惑或意见时，我可以随时登陆TI的E2E社区，在那里我可以将所有的问题都一一罗列，而他们总能给我准确又快速的答复。通过提供这些DLP工具以及来自E2E社区的专业技术知识，TI确确实实对其产品提供了全方位的支持。”Jinyang说道。

在华盛顿大学研究小组首次宣布开始研发这种突破性相机的13个月后，《自然》杂志就在其12月4日发行的封面故事中特载了CUP相机的相关信息。

“虽然CUP的研发理念在刚出现的时侯显得及其不合常规，甚至被视为完全疯狂的举动。但它却产生了奇效，并且能够把宇宙中速度最快的现象拍摄成令人惊奇的电影！”汪博士表示。

这种全球拍摄速度最快的2D相机接下来还会创造什么样的奇迹呢？我们拭目以待……

相关资讯

中国芯片产业再突破：小米自研3nm玄戒O1芯片量产开启高端化新篇章

2025年5月20日，小米集团董事长雷军通过微博宣布，小米自主研发的3nm旗舰芯片“玄戒O1”已进入大规模量产阶段，并计划于5月22日发布会上推出搭载该芯片的高端旗舰手机小米15S Pro和OLED平板7 Ultra。这一突破标志着中国芯片设计能力正式跻身全球第一梯队，成为继苹果、高通、联发科之后全球第四家掌握3nm手机SoC技术的企业。

国产芯片突围战：国科微4TOPS算力芯片如何撼动车载AI市场？

在全球汽车智能化浪潮下，车载芯片正成为产业链竞争的核心战场。国科微近期在接受机构调研时透露，公司已完成多款车规级AI芯片和SerDes芯片的研发测试，并通过ISO26262 ASIL B功能安全认证，标志着国产芯片企业在智能驾驶领域实现关键技术突破。本文将结合行业趋势与企业动态，分析其技术布局与市场前景。

从去库存到补周期：2025上半年存储市场供需拐点深度透视

全球存储产业在2025年上半年经历了显著的价格波动周期，呈现典型的"V型"复苏态势。据TrendForce最新市场监测数据显示，五大NAND Flash头部厂商（三星、SK海力士、美光、铠侠、西部数据）于二季度联合实施产能调控策略，将稼动率下调10-15个百分点，这一战略性减产措施有效缓解了市场库存压力。存储器现货价格指数显示，NAND Flash产品价格在Q2实现3-8%的环比涨幅，成功扭转连续三个季度的下行趋势。

开关损耗降低55%：解析东芝第三代SiC MOSFET的竞争优势与应用前景

2025年5月20日，东芝电子元件及存储装置株式会社（以下简称“东芝”）宣布推出四款650V碳化硅（SiC）MOSFET器件——TW031V65C、TW054V65C、TW092V65C和TW123V65C。这些产品基于第三代SiC MOSFET技术，采用创新的DFN8×8表贴封装，显著提升了功率密度和开关效率，主要面向工业设备中的开关电源、光伏逆变器及电动汽车充电站等高增长领域。

BOM成本直降30%！贸泽首发高性价比AI处理器方案

在全球智能化转型加速的背景下，贸泽电子作为全球领先的电子元器件代理商，今日宣布正式开放Renesas Electronics RZ/V2N嵌入式AI微处理器的全球供货。这款采用创新架构的处理器专为视觉AI应用场景深度优化，通过集成式异构计算方案，成功在算力密度与能效比之间取得突破性平衡，其15 TOPS的AI推理性能搭配10 TOPS/W的能效表现，为工业视觉、移动机器人等边缘计算领域带来全新解决方案。