scienceline.ru

Пятница, Май 26th

Last updateПн, 30 Нояб 2015 11am

Лазерные камеры видят, что происходит за углом

Лазерные камеры видят, что происходит за углом.
Лазерные камеры видят, что происходит за углом.

Технологию записи изображений сцен, расположенных вне поля зрения, разработали исследователи из Массачусетского технологического института (МТИ). Они снабдили камеру лазером, испускающим импульсы длительностью порядка фемтосекунд.

Такие импульсы способны отражаться от одного объекта (зеркала или, например, двери), затем от другого объекта и возвращаться к первому объекту, где их фиксирует камера. Далее при помощи специально разработанных алгоритмов осуществляется восстановление скрытого изображения.

Система лазерной камеры была разработана профессором МТИ Рамешем Рашкаром и его коллегами и получила название «femtosecond transient imaging system» («система записи фемтосекундных импульсов»). Она использует тот факт, что возможно записывать свет на очень коротких временных масштабах - 10-15 секунды. Осуществляя непрерывную запись света, и вычисляя время и расстояние, пройденное светом, падающим в каждый пиксель, камера создает «3D временное изображение» сцены.

 

Рисунок слева демонстрирует, как кратковременные световые импульсы отражаются от двери и рассеиваются в разных направлениях. Отраженный свет частично попадает обратно в камеру, а частично проникает в комнату и там снова отражается от скрытых объектов или людей. Часть света, отраженного от скрытых объектов, попадает обратно на дверь. Здесь его можно записать на камеру, получив изображение того, что не видно снаружи. На рисунке справа показано, как эту систему можно применить для поиска и спасения людей при пожарах.

«Это похоже на видение в рентгеновском диапазоне без рентгеновских лучей, - объясняет Рашкар. – Мы обходим проблему, вместо того, чтобы идти сквозь нее».

На сегодняшний день исследования находятся в ранней стадии: ученые работают над точностью восстановления сложных сцен. По их словам, система может получить множество применений. Например, ее можно использовать для поисковых и спасательных работ при обвалах зданий или пожарах, предупреждения столкновений автомобилей на закрытых поворотах, в системах машинного зрения и для осмотра промышленных объектов со скрытыми поверхностями. В медицине подобные системы формирования биомедицинских изображений позволят врачам осматривать внутренние полости с помощью эндоскопов. По словам ученых, портативные системы записи изображения в форме эндоскопов будут готовы уже в ближайшие два года.