EO528

ELETTRONICA OGGI 528 - SETTEMBRE 2025 X Lighting Elaborazione ottica e calcolo dellemetasuperfici come l’estrazione dei bordi, il riconoscimento delle caratteristiche e la crittografia. L’elaborazione ottica delle immagini è caratteriz- zata dalla sua capacità di elaborazione in tempo reale, fino alla velocità della luce. Allo stesso tempo, l’elaborazione analogica ottica presenta caratteristiche di funzionamento parallelo naturali. Il rapido sviluppo della nanotecnologia ha promosso l’elaborazio- ne e la produzione, la ricerca scientifica e le applicazioni indu- striali di micro-nanostrutture. Le proprietà ottiche delle micro-na- nostrutture sono state uno dei punti caldi della ricerca nel campo dell’ottica di frontiera, che ha guidato discipline emergenti come la nanofotonica, l’ottica plasmonica di superficie, la metasuper- ficie, l’ottica dei metamateriali, la fotonica topologica e l’ottica non-hermitiana. Il processo di preparazione micro-nano ha getta- to importanti basi tecniche per realizzare un controllo della luce ad alta precisione e omnidirezionale. Negli ultimi anni, lo sviluppo di metasuperfici ottiche ha permesso di regolare con precisione la luce nell’intervallo di spessore sub-lunghezza d’onda. Può so- stituire i componenti ottici tradizionali, ingombranti e voluminosi, per ottenere diverse funzioni ottiche, aprendo una nuova strada allo sviluppo di sistemi ottici a schermo piatto compatti, leggeri e multifunzionali. Modificando le dimensioni laterali, la forma e la disposizione della struttura micro-nano, è possibile manipolare efficacemente l’ampiezza, la fase e la polarizzazione della luce. In questa panoramica viene introdotto il principio di funzionamen- to e l’approccio implementativo del metodo di rilevamento ottico dei bordi di immagini basato sul calcolo delle metasuperfici. Ven- gono descritti i vantaggi e gli svantaggi del calcolo di una meta- superficie per realizzare il rilevamento dei bordi, che può fornire riferimenti rilevanti per la progettazione in futuro. Le metasuperfici sono nanostrutture artificiali bidimensionali in grado di eseguire operazioni matematiche sul campo elettroma- gnetico in ingresso, incluse le sue distribuzioni di ampiezza, fase, polarizzazione e frequenza. I rapidi progressi nello sviluppo del calcolo delle metasuperfici consentono capacità eccezionali di elaborazione completamente ottica di immagini, incluso l’imaging con miglioramento dei bordi, che apre un’ampia gamma di applicazioni innovative e avanzate per il riconoscimento di pattern in tempo reale. L’elaborazione delle immagini consiste nell’eseguire analisi ed elaborazioni specifiche delle informazioni relative alle immagini per soddisfare le esigenze delle applicazioni pratiche umane e della psicologia visiva. È un importante strumento ausiliario nelle tecnologie della comunicazione. Esistono due tipi principali di tecnologie per l’acquisizione e l’elaborazione ottica delle imma- gini: l’elaborazione digitale delle immagini e l’elaborazione ottica delle immagini. La caratteristica ottica principale di un’immagine è la sua visibilità a occhio nudo. Si tratta di un’immagine che registra la luminosità, il colore e la posizione dell’oggetto target modificando grandez- ze fisiche come l’intensità luminosa e la lunghezza d’onda. Poiché le variazioni di diverse grandezze fisiche sono continue, le imma- gini ottiche sono anche chiamate immagini analogiche. L’elaborazione ottica delle immagini è una tecnologia che utiliz- za mezzi e dispositivi ottici per completare l’elaborazione e la trasmissione analogiche delle informazioni relative alle immagini. Per misurare oggettivamente la qualità delle immagini del sistema caratterizzando la funzione di trasferimento ottico, l’analisi spet- trale e il filtraggio rappresentano un importante campo di ricerca. Il fondamento di questa tecnologia si basa sull’ottica di Fourier, che realizza le funzioni di elaborazione delle immagini previste I recenti progressi nel campo emergente del calcolo delle metasuperfici per l’elaborazione ottica di immagini Fulvio De Santis Schema di una rete neurale ottica che funziona come una porta logica (https://en.wikipedia.org/wiki/Optical_neural_network )