El profesor Esteban Vera, director de Optolab, fue invitado a la Universidad de Arizona en Estados Unidos a impartir un seminario sobre nuestra área de investigación.
El día martes 9 de abril estuvo en la Facultad de Ciencias Ópticas de la Universidad, presentando el seminario titulado “Imagen Computacional para Vigilancia Espacial y Óptica Adaptativa”.
En esta charla abordó cómo la proliferación de satélites en órbitas bajas de la Tierra está transformando la vigilancia y comunicación espacial, y cómo afrontamos este nuevo desafío en el Optolab.
Señaló cómo el uso de óptica adaptativa y aprendizaje profundo permitirán mejorar las comunicaciones y la obtención de imágenes satelitales, lo que es parte de lo que estamos investigando y aplicando en el Laboratorio de Optoelectrónica PUCV y el profesor lo dio a conocer en el Wyant College of Optical Sciences en Tucson, Arizona.
A continuación dejamos el resumen del seminario:
La proliferación de satélites en órbitas terrestres bajas está ocurriendo a un ritmo sin precedentes y demandará capacidades sobresalientes de vigilancia, imágenes y comunicación. Por ejemplo, vigilancia espacial ubicua para detectar ópticamente satélites en funcionamiento o en desuso y desechos espaciales puede requerir una cámara a escala de trapíxeles all-sky. Si se construye, una cámara de terapíxel no será escalable en términos de consumo de energía, tamaño, peso y ancho de banda.
En la primera parte de la charla, describiré nuestros desarrollos en codificación optoelectrónica y el uso de sensores basados en eventos vinculados con computación neuromórfica para lograr soluciones de imágenes temporales compresivas escalables, que permitirán capacidades de monitoreo óptico de ultra alta resolución y campo amplio para la conciencia situacional espacial (SSA).
Sin embargo, la luz que viaja a través de la atmósfera también se ve fuertemente afectada por la turbulencia atmosférica, lo que dificulta cualquier intento de obtener imágenes de alta resolución. Podemos usar óptica adaptativa, que es una técnica ya utilizada en astronomía para corregir la turbulencia atmosférica y producir imágenes nítidas. Dado que la óptica adaptativa se basa en tecnología tradicional de detección de frente de onda, que también tiene limitaciones intrínsecas en términos de velocidad, resolución, sensibilidad, linealidad, calibración y costo, en la segunda parte de la charla presentaré nuestro enfoque en imagen computacional para la detección de frente de onda que aprovecha el aprendizaje profundo.
A través del entrenamiento de capas de redes neuronales digitales y ópticas utilizando un enfoque de extremo a extremo, mostramos cómo estamos creando novedosos sensores de frente de onda impulsados por IA, que no solo pueden habilitar soluciones de bajo costo para comunicaciones satelitales de alta velocidad e imágenes satelitales mejoradas, sino que ciertamente impulsarán el rendimiento de la óptica adaptativa para la próxima generación de telescopios extremadamente grandes.
Agradecemos la invitación para dar a conocer el trabajo del profesor y nuestros investigadores y felicitamos al Dr. Vera por este excelente seminario.