基于全光信号处理的超高速成像系统大数据压缩

批准号:
61975248
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
王超
依托单位:
学科分类:
光学信息获取、显示与处理
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
王超
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中文摘要
超高速光学成像技术显著提高了传统显微成像系统的时间分辨率,已经在自然物理科学及生物医学等研究领域创造了许多新的突破和发现。但是高速实时成像系统不断产生海量的高速数据流,在成像系统后端对数据的高速采集、处理、存储和传输均带来极大挑战,并导致了大量能耗。本项目提出通过新颖的全光信号处理概念来应对连续高速成像系统中全新的大数据挑战,从而彻底避免现有系统中的电子和数字瓶颈。本项目将从三个互补的技术角度解决大数据难题:(1)在数字大数据生成之前研究全光信号预处理器;(2)研究全光数据压缩技术以减少总体数据量;(3)探索全新的数据压缩单像素超快成像技术。本项目是申请人在前期国际前沿超高速成像研究成果基础上的深化和拓展,旨在实现数据更高效,更智能和更环保的超快成像平台。该项目开发的技术不仅限于超高速成像,还将为解决数据通信,医疗保健,社交媒体和物联网等更广泛领域中的大数据问题提供潜在的解决方案。
英文摘要
Ultrafast optical imaging instrument enables new discoveries in scientific research and medicine. However, those real-time instruments continuously produce a deluge of data that can overwhelm even the most advanced electronic circuits and digital signal processors, challenge the storage and transport of vast data sets and cause massive energy consumption. This leads to the most overlooked Big Data challenge in ultrafast optical imaging, an inherent, but unintended consequence of high-throughput image capture. Within this project I envision an unprecedented revolution in ultrafast optical imaging by beating the Big Data challenge through the powerful concept of all-optical signal processing that will completely avoid the electronic and digital bottlenecks. The research will address this challenge from three complementary technical perspectives: (1) to investigate analogue photonic signal pre-processors before the big digital data is produced, (2) to study all-optical data compression techniques to reduce overall data volumes, and (3) to explore completely new type of data-efficient ultrafast imaging paradigms. My unique interdisciplinary research background puts me in the best position to successfully carry out this innovative and ambitious research, which will lead to revolutionary advancements of the state of the art and prospective evolution of ultrafast optical imaging towards future data-efficient, faster, smarter and greener imaging scenarios. Not only limited to ultrafast imaging, the developed technologies in the project will provide potential solutions to tackle the Big Data problems in broader fields of computing, data communications, healthcare, social media, and the internet of things.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1109/lpt.2021.3090744
发表时间:2021
期刊:IEEE Photonics Technology Letters
影响因子:--
作者:Yuanli Yue;Chaitanya K. Mididoddi;Ning Jing;Chao Wang
通讯作者:Chao Wang
DOI:10.1364/oe.421055
发表时间:2021-05
期刊:Optics express
影响因子:3.8
作者:Guoqing Wang;Liyang Shao;Yibin Liu;Weijie Xu;Dongrui Xiao;Shuaiqi Liu-;Jie Hu;Fang Zhao;P. Shum;Weizhi Wang;Yuan Zhou;R. Min;Chao Wang
通讯作者:Guoqing Wang;Liyang Shao;Yibin Liu;Weijie Xu;Dongrui Xiao;Shuaiqi Liu-;Jie Hu;Fang Zhao;P. Shum;Weizhi Wang;Yuan Zhou;R. Min;Chao Wang
DOI:10.1109/jsen.2021.3057588
发表时间:2021-04
期刊:IEEE Sensors Journal
影响因子:4.3
作者:N. Jing;Chen Yu;Kewu Li;Rui Zhang;Zhibin Wang;Chao Wang
通讯作者:N. Jing;Chen Yu;Kewu Li;Rui Zhang;Zhibin Wang;Chao Wang
Fast and Unbiased Estimation of Volume Under Ordered Three-Class ROC Surface (VUS) With Continuous or Discrete Measurements
通过连续或离散测量,快速、无偏估计有序三类 ROC 表面 (VUS) 下的体积
DOI:10.1109/access.2020.3011159
发表时间:2020-07
期刊:IEEE ACCESS
影响因子:3.9
作者:Liu Shun;Zhu Hongbin;Yi Kai;Sun Xu;Xu Weichao;Wang Chao
通讯作者:Wang Chao
Few-Mode Fibers With Uniform Differential Mode Group Delay for Microwave Photonic Signal Processing
用于微波光子信号处理的具有均匀差模群延迟的少模光纤
DOI:10.1109/access.2020.3007169
发表时间:2020-07
期刊:IEEE Access
影响因子:3.9
作者:Zhao Jian;Zhang Huan;Yang Zhiqun;Xu Jinsheng;Xu Tianhua;Wang Chao
通讯作者:Wang Chao
高稳定铂/高熵催化剂的可控构筑及其丙烷部分氧化制氢研究
- 批准号:22378073
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:王超
- 依托单位:
生物质醇光热化学链重整制氢中热载流子作用机理研究
- 批准号:--
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2021
- 负责人:王超
- 依托单位:
基于液滴微流控的生物质醇光催化制氢机理研究
- 批准号:51606046
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:王超
- 依托单位:
国内基金
海外基金
