在 AI 與光學設計的交叉領域闖出一條創(chuàng)新之路——
追光毫厘間
在北方導航裝備研發(fā)二部的光電技術室,時間仿佛被重新定義,實驗室的白熾燈模糊了白天與黑夜的界限。
“實驗室釘子戶”的稱號早已成為這群科研人員的集體標簽。他們把辦公室搬進了實驗室,在這片被精密儀器包圍的方寸之地,立志要打贏這場光學攻堅戰(zhàn)。
光下逐夢揚帆
在某型號項目樣機的方案推進會中,結構設計的合理性成為討論的焦點,團隊成員鄔博士提出:小型化、輕量化是未來武器裝備的發(fā)展趨勢,在結構設計中如何能夠滿足小型高精密光學元件的成像質量指標,并在不同環(huán)境條件中依然保證光學部件的精確的位置關系非常重要。
光學鏡頭作為光電系統(tǒng)的“靈魂之窗”,其結構設計的合理性直接決定了系統(tǒng)的成像精度與信息捕捉能力,關乎整個系統(tǒng)能否在復雜環(huán)境中“明察秋毫”。項目室成員圍繞結構設計中光學鏡片的尺寸、材料、系統(tǒng)公差和工藝可操作性等對結構設計的影響開展頭腦風暴,不斷提出解決方案,最終設定了合理的結構尺寸和公差,完善了結構設計。
這支光學設計團隊,大家都稱他們?yōu)椤白饭庑落h連”,隊內成員平均年齡尚不滿 30 歲,碩博學歷占比高達100%。他們涉及光學設計、算法優(yōu)化、結構設計、材料科學及光學測試等多個專業(yè)領域。
齊心攻克難關
北方導航裝備研發(fā)二部的光電技術室里,一場決定某型光學系統(tǒng)命運的設計討論會正激烈展開。經(jīng)過一番頭腦風暴,整個團隊迅速投入了緊張的工作。團隊成員錢博士和幾個光學設計人員圍在電腦前,緊盯著光學設計軟件上復雜的圖形和數(shù)據(jù),眼睛都不敢多眨一下。
“這個參數(shù)再微調一下,看看像差變化?!卞X博士一邊操作,一邊對身邊的同事說道。每調整一個參數(shù),他們都要等待漫長的計算結果,每一次計算都是一次希望的嘗試,也是一次未知的冒險。
經(jīng)過無數(shù)次的嘗試和失敗,團隊終于迎來了勝利的曙光。在一次關鍵測試中,全新的非球面鏡片與球面鏡片組合設計方案展現(xiàn)出了驚人的效果,完全滿足了超大視場、大光圈和低成本的要求。
那一刻,實驗室里爆發(fā)出一陣歡呼聲。所有人都激動地擁抱在一起,眼中閃爍著淚花,那是他們無數(shù)日夜努力的成果,是攻堅克難精神的勝利。
創(chuàng)新驅動領航
在生成式人工智能技術(AI)浪潮席卷全球的當下,團隊成員們已著手積極探索新的設計思路和技術手段,以深度學習和神經(jīng)網(wǎng)絡為成像質量及優(yōu)化效率賦能,持續(xù)提升專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。
“AI時代,咱們光學成像的離焦難題,靠傳統(tǒng)方法根本行不通,必須從深度學習里走出條生路!”團隊負責人鄔主任眉頭緊鎖。
錢博士神情凝重地說:“沒錯,這次挑戰(zhàn)雖大,但只要咱們擰成一股繩,就沒有過不去的坎兒?!?/p>
團隊成員小楊在實驗室里忙碌穿梭,精心搭建高精度成像模擬環(huán)境,收集精準的離焦數(shù)據(jù)。各種儀器閃爍著幽藍的指示燈,發(fā)出輕微的嗡嗡聲。她專注地調整著儀器參數(shù),額頭上沁出細密的汗珠,順著臉頰滑落,滴在儀器上,她卻渾然不覺,“這些數(shù)據(jù)是算法訓練的關鍵,絕不能有絲毫差錯”。
經(jīng)過多次試驗和改進,團隊終于取得了重大突破?;趦?yōu)化后的算法,通過精準優(yōu)化 PSF,不僅在低計算成本下顯著提升了圖像質量,解決了離焦難題,而且在高空間頻率區(qū)域的對比度改善幅度超過兩 倍,運算耗時大幅縮減。
“成功了!我們做到了!” 實驗室里響起了激動的歡呼聲。大家疲憊的臉上露出欣慰的笑容,他們的努力終于得到了回報。在這次攻堅中,他們憑借著敏銳的洞察力、扎實的專業(yè)知識和堅韌不拔的毅力,在 AI 與光學設計的交叉領域闖出了一條創(chuàng)新之路。