WiMi 홀로그램, SoC 개발

WiMi 홀로그램 클라우드는 실시간 단일 픽셀 홀로그램 이미징을 수행하는 전용 시스템 온 칩 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(SoC-FPGA)를 개발했습니다. SoC-FPGA는 IoT 및 실외 애플리케이션을 포함한 광범위한 애플리케이션에 사용할 수 있습니다. 한 가지 구체적인 가능성은 객체 추적 및 자동차 내비게이션 IoT 시스템 구축을 위해 지형 위성 측량을 사용하는 것입니다.

SOC-FPGA는 CPU와 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 단일 칩에 결합한 집적 회로입니다. CPU는 이미지 생성 및 홀로그램 디스플레이 초기화와 같은 작업을 처리하는 반면, 유연성과 고성능을 갖춘 FPGA는 홀로그램 이미지를 재구성하는 데 필요한 복잡한 계산을 수행합니다. 이 두 구성 요소가 하나의 칩에 내장되어 있기 때문에 이 디자인은 기존 컴퓨터 시스템보다 훨씬 작을 수 있으므로 IoT 장치와 같은 애플리케이션에 더 적합합니다.

홀로그램 이미징 프로세스는 카메라 렌즈가 대상 물체의 이미지를 캡처하는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 이 이미지는 마스크 패턴으로 변조되고 디지털 마이크로 미러 장치(DMD)로 인코딩됩니다. 변조된 빛은 다른 렌즈에 의해 수집되고 단일 장치 감지기에 의해 측정됩니다. 이 빛의 강도는 FPGA가 대상 물체의 이미지를 재구성하는 데 사용하는 디지털 신호로 변환됩니다.

이 프로세스를 보다 효율적으로 만들기 위해 WiMi는 메모리가 적게 필요하고 계산 형식이 간단한 고스트 이미징 상관 알고리즘을 사용합니다. 이 알고리즘은 이미지 품질을 향상시키는 코딩 마스크 패턴 최적화를 도입합니다. 이 이미징 방법에는 공간적으로 분리된 두 개의 빔, 즉 기준 빔과 대상 빔이 필요합니다. 상호 상관 기술을 사용하여 대상 이미지를 재구성합니다. 기준 빔은 임의의 광 강도 패턴을 생성하는 장치를 통과합니다. 이러한 패턴은 물체 빔으로 전송되어 단일 광자 검출기에 의해 감지됩니다. 감지된 광 강도 값은 기준 빔의 광 강도 패턴과 상호 연관되어 대상 이미지에 대한 정보를 얻습니다.