يستخدم الباحثون الذكاء الاصطناعي لتحسين جودة الصورة في كاميرا العدسة المعدنية

في إنجاز تكنولوجي رائد، العلماء الذكاء الاصطناعي لتحسين دقة أجهزة التصوير في كاميرات العدسات المعدنية، وابتكروا أنواعًا جديدة من أنظمة التصوير. تعتمد هذه الطريقة المبتكرة على تقنية التعلّم العميق المتطورة، ما يسمح باستخدام صور منخفضة الجودة بدلًا من الصور عالية الدقةdefiيمكن استخدامها، على سبيل المثال، في المجهر والأجهزة المحمولة الذكية.

إمكانات العدسات المعدنية تنطلق

تُعدّ العدسات المعدنية، وهي كاميرات فائقة الرقة تستخدم هياكل نانوية للتحكم بالضوء، واعدةً من حيث خفة الوزن وصغر الحجم. مع ذلك، فإن الحصول على أفضل الصور ليس بالأمر السهل باستخدام هذه الأجهزة. يصرح الباحث الرئيسي جي تشن من جامعة جنوب شرق الصين قائلاً: "تُمكّن تقنيتنا الأجهزة القائمة على العدسات المعدنية من التغلب على القيود الحالية في جودة الصورة"، وهو ما تأمل الشركة في تطبيقه فيtronالاستهلاكية، فضلاً عن مجالات أخرى كالمجهر.

دمج الذكاء الاصطناعي لتحسين الصور.

نشرت مجموعة أوبتيكا للنشر بحثًا في مجلة "أوبتكس ليترز" (Optics Letters)، حيث ناقش الباحثون تطبيقهم لشبكة عصبية التفافية متعددة المقاييس، وهي شكل من أشكال التعلم العميق الذي استخدموه، لزيادة الدقة والتباين وتقليل التشوه في الصور الملتقطة بعدسة معدنية. وتعتمد هذه التقنية على كاميرا صغيرة ذات ثقب دقيق، لا يتجاوز حجمها 3 سم × 3 سم × 0.5 مم، تتكون من عدسات معدنية مدمجة في شريحة تصوير CMOS، مما يُغني عن الحاجة إلى المكونات البصرية التقليدية.

اقرأ أيضاً: ميزة الذكاء الاصطناعي الجديدة من ميتا

تعتمد منهجية التعلم العميق التي اتبعها الباحثون على تدريب الشبكة العصبية باستخدام مجموعة بيانات ضخمة تضم أزواجًا من الصور عالية ومنخفضة الجودة، مما يمكّنها من تمييز عناصر الصورة، ثم رفع جودة الصور منخفضة الدقة إلى جودة عالية الوضوح بعد التدريب. وقد حققت هذه الاستراتيجية تحسنًا ملحوظًا في مقاييس جودة الصورة، مثل نسبة الإشارة إلى الضوضاء القصوى ومؤشر التشابه الهيكلي، كما أظهرت قدرات معالجة سريعة مع إمكانية توليد بيانات عالية الجودة بشكل فوري.

الجدوى التجارية والاتجاهات المستقبلية. 

يركز البحث المرتقب على تطوير عدسات معدنية ذات وظائف إضافية، مثل الألوان والاستقطاب الدائري الواسع، مع تحسين وتطوير الشبكات العصبية الاصطناعية لرفع جودة الصورة الإجمالية. ولتحقيق هذه التقنية تجاريًا، يلزم ابتكار طريقة تجميع جديدة لدمج العدسات المعدنية في وحدات كاميرا الهواتف الذكية، بالإضافة إلى برمجيات مصممة خصيصًا للهواتف الذكية لتحسين جودة الصورة.

يرى جي تشن أن تطوير الذكاء الاصطناعي المتقدم يمثل علامة فارقة في تاريخ علم الفوتونيات، حيث يمهد التعلم الآلي الطريق للمضي قدمًا في هذا المجال. وسيؤدي الابتكار المستمر والتحسين المتواصل للعدسات المعدنية فائقة الخفة والرقة إلى إحداث نقلة نوعية في تقنيات التصوير والكشف، ويبشر بظهور كاميرات صغيرة الحجم وعالية الأداء.

تُعدّ فكرة دمج الذكاء الاصطناعي في تقنية العدسات المعدنية نقلة نوعية في عالم التصوير. فمن خلال توظيف تقنيات التعلّم العميق، فتح الباحثون آفاقًا جديدة أمام العدسات المعدنية لإنتاج صور عاليةdefiفي أحجام صغيرة وخفيفة الوزن، مما يُبشّر بآثار بعيدة المدى علىtronالاستهلاكية والبحث العلمي. ومن المتوقع أن يتوسع هذا التكامل المتقن بين الذكاء الاصطناعي والبصريات في المستقبل، ليُقدّم ميزات تتفوق على أي صور أخرى في مجال التصوير والتحليل البصري.