پژوهشگران چینی تراشه‌ای جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند تحلیل تصاویر ابرطیفی را به‌صورت بلادرنگ انجام دهد؛ فناوری که با کاهش حجم داده و پردازش روی خود تراشه، می‌تواند مسیر استفاده از تصویربرداری ابرطیفی در ماهواره‌ها، سامانه‌های صنعتی و تجهیزات قابل‌حمل را متحول کند.
به گزارش خبرگزاری ایمنا ، پژوهشگران مؤسسه فناوری پکن (BIT) موفق به توسعه تراشه‌ای شده‌اند که امکان پردازش و تحلیل لحظه‌ای تصاویر ابرطیفی را فراهم می‌کند؛ دستاوردی که به گفته پژوهشگران می‌تواند نیاز به سرورهای بزرگ و انتقال حجم عظیمی از داده برای پردازش را کاهش دهد.
تصویربرداری ابرطیفی یکی از فناوری‌های پیشرفته در حوزه سنجش از دور است که با ثبت اطلاعات در طول بخش گسترده‌ای از طیف الکترومغناطیسی، می‌تواند مواد مختلف را از یکدیگر تشخیص دهد. هر ماده در برابر طول موج‌های مختلف نور، رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهد و این ویژگی به نوعی «اثر انگشت طیفی» برای شناسایی آن تبدیل می‌شود.
چالش بزرگ؛ حجم عظیم داده‌های تصویربرداری
با وجود قابلیت‌های گسترده، تصویربرداری ابرطیفی به دلیل ثبت اطلاعات طیفی بیشتر، داده بسیار بیشتری نسبت به تصاویر معمولی تولید می‌کند.
«بیان لی‌هنگ»، استاد مؤسسه فناوری پکن و از پژوهشگران این پروژه، اظهار کرد که حجم یک تصویر ابرطیفی می‌تواند به صدها مگابایت یا حتی چند گیگابایت برسد و همین مسئله فشار زیادی بر سامانه‌های پردازش داده در بخش پشتی ایجاد می‌کند.
پژوهشگران برای حل این مشکل، ابتدا در سال ۲۰۲۴ سامانه نوری بزرگ دوربین‌های ابرطیفی سنتی را کوچک‌سازی و آن را در سطح تراشه پیاده‌سازی کردند. اکنون نیز با طراحی یک معماری جدید پردازشی، گلوگاه محاسبات بلادرنگ را هدف قرار داده‌اند.
به گفته تیم تحقیقاتی، تراشه جدید با شناسایی ارتباط میان داده‌ها و حذف محاسبات تکراری، حجم عملیات مورد نیاز را کاهش می‌دهد. همچنین واحدهای محاسباتی تراشه به‌گونه‌ای بازطراحی شده‌اند که بتوانند داده‌های تصویری را به‌صورت پیوسته و روی یک تراشه پردازش کنند.
این رویکرد موجب می‌شود داده‌های خام برای تحلیل به سرورهای قدرتمند منتقل نشوند و بخش مهمی از پردازش در همان محل ثبت تصویر انجام شود.
تحول در تصویربرداری ماهواره‌ای
یکی از مهم‌ترین کاربردهای این فناوری می‌تواند در حوزه سنجش از دور و ماهواره‌ها باشد. بیان لی‌هنگ در این‌باره گفت وقتی پردازش روی تراشه انجام شود، دیگر لازم نیست اطلاعات برای تحلیل به زمین منتقل شود و ماهواره می‌تواند نتایج پردازش را در همان مدار و به‌صورت بلادرنگ تولید کند.
این فناوری می‌تواند تصویربرداری ابرطیفی را از یک فرایند متکی بر ذخیره‌سازی و پردازش آفلاین، به سامانه‌ای برای تحلیل آنی در محل تبدیل کند؛ رویکردی که علاوه بر ماهواره‌ها، ظرفیت استفاده از این فناوری را در سامانه‌های قابل‌حمل، تجهیزات تعبیه‌شده و بازرسی‌های صنعتی افزایش می‌دهد.
نظرات کاربران