Холографската камера реконструира обекти около ъглите за милисекунди

Сподели

Слепите завои отдавна притесняват шофьорите, но може да не представляват такава опасност за дълго време. Изследователи от Северозападния университет са разработили нова холографска технология за камери, която може да надниква зад ъглите, като реконструира разпръснати светлинни вълни, достатъчно бързо, за да забележи бързо движещи се обекти като автомобили или пешеходци.

Когато светлината удари обект, тя се разпръсква и част от нея намира път към ретината ни или сензорите на камера, позволявайки обектът да бъде видян. Разбира се, това означава, че не можем да видим обекти зад други обекти или чрез разпръскваща среда като мъгла или кожа. Но може да има начин да използвате разсейването на светлината от множество обекти, за да видите зад ъглите.

Позиционирайте огледалото точно и можете да видите предмети зад ъглите. Дори и без огледало, този принцип все още важи – просто вторичният обект разпръсква светлината твърде много, за да можем да реконструираме целта. Но една нововъзникваща технология, наречена изображения без линия на видимост (NLoS), може да направи точно това.

Системите NLoS работят чрез излъчване на светлина, която отскача от повърхност, удря обект и отскача обратно към повърхността, след което обратно към сензор. След това алгоритмите могат да създадат изображение на обекта зад ъгъла. Както може да очаквате обаче, изображенията, реконструирани по този начин, често могат да бъдат с ниска разделителна способност или да отнемат твърде дълго време за обработка.

Става по-добре, тъй като техниката може да работи и през нощта и при мъгливи метеорологични условия

Изследователите в това ново проучване казват, че тяхната нова технология подобрява и двата проблема. Наричат ​​го синтетична холография с дължина на вълната и работи чрез сливане на светлинни вълни от два лазера в синтетична светлинна вълна, която след това може да бъде изстреляна, за да се получат триизмерни, „холографски“ изображения на обекти около ъглите или зад други разсейващи среди.

„Ако можете да уловите цялото светлинно поле на обект в холограма, тогава можете да реконструирате триизмерната форма на обекта в неговата цялост“, казва Флориан Уиломицер, първият автор на изследването. „Правим това холографско изображение зад ъгъла или чрез разсейватели – със синтетични вълни вместо нормални светлинни вълни.

Екипът казва, че системата може да улавя фини детайли в обекти, дебнещи в голямо ъглово зрително поле, и то много бързо – в рамките на 46 милисекунди. Това е достатъчно бързо, за да видите и реагирате на автомобил или пешеходец, приближаващ се от мъртъв ъгъл, и значително подобрение в сравнение с други ранни NLoS системи, които се нуждаят от повече от час за изчисляване.

„Тази техника превръща стените в огледала“, казва Уиломицер. “Става по-добре, тъй като техниката може да работи и през нощта и при мъгливи метеорологични условия.”

Не само, че технологията в крайна сметка може да позволи на превозните средства да усещат невиждани опасности, но екипът казва, че може да се използва и за подобряване на ендоскопите, както в промишлен, така и в медицински контекст. Системата на камерата може да не трябва да се огъва и огъва през тръби или черва, но може да проучи напред, като излъчва синтетични светлинни вълни и наблюдава как се връщат.

„Нашата технология ще въведе нова вълна от възможности за изображения“, казва Уиломицер. „Нашите настоящи прототипи на сензори използват видима или инфрачервена светлина, но принципът е универсален и може да бъде разширен до други дължини на вълната. Например, същият метод може да се приложи към радиовълни за изследване на космоса или подводно акустично изображение. Може да се приложи върху много области, а ние сме надраскали само повърхността.”

Изследването е публикувано в списанието Природни комуникации.

Източник: Северозападен университет

.

Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели