Description
Jednopixelová kamera umožňuje pořizovat dvourozměrné obrazy pouze s využitím jednoho snímacího bodu (fotodiody) v kombinaci s prostorovým modulátorem a opakovanými měřeními. Jelikož je veškeré světlo soustředěné do jednoho bodu, je možné tuto fotodiodu nahradit jinými typy detektorů, které mohou získané světlo podrobněji analyzovat. Rekonstrukcí poté můžeme snadno získat vícedimenzionální data, kde každý bod obrazu obsahuje svou charakteristiku.
Při záznamu jednopixelovou kamerou lze také s výhodou využít komprimovaného snímání. Pokud je rekonstruovaný signál dostatečně řídký (většina prvků nulových), lze obraz rekonstruovat z menšího počtu měření, než je počet obrazových bodů. Většina reálných obrazů tento předpoklad splňuje, zpravidla tím, že jsou v nich zastoupeny převážně nízké prostorové frekvence.
V této práci využíváme výše zmíněných principů pro vytvoření jednopixelového mikroskopu, který umožňuje umístěný vzorek pozorovat v několika různých zobrazovacích principech bez nutnosti jeho přesouvání. Mikroskop umožňuje jednoduchou výměnu detektorů a zdrojů světla, čímž lze analyzovat několik různých vlastností vzorku – hyperspektrálně lze zobrazit transmisi vzorku, reflexi nebo rozptyl (v závislosti na natočení), emisi anebo časově rozlišené fluorescenční dohasínání.
Systém využívá jako modulátor zařízení DMD (digital micromirror device) – sestavu mikrozrcátek, z nichž každé se může naklopit v jednom ze dvou směrů (logická 0 nebo 1). Využití obou směrů umožňuje rozšířit rozsah vlnových délek hyperspektrálního zobrazování, pokud je do každého směru napojen spektrometr s jiným rozsahem.
Představený systém představuje jednoduchý a dostupný nástroj schopný zobrazovat velké množství charakteristik pro stejnou oblast vzorku, díky čemuž lze data snadno porovnat a korelovat. To může pomoci lépe pochopit nové materiály a vzorky a zlepšit jejich vývoj.