Экспериментальный 3D-сканер создает четкие изображения при почти полном отсутствии света

Большинство подходов к охвату трехмерной модели объектов реального мира связаны с несколькими камерами, которые недешевы, а их калибровка достаточно сложна.

Примерно полгода назад сообщалось о разработке сотрудниками университета в Глазго бескамерного метода создания трехмерной модели с помощью лишь однопиксельных датчиков. Система состоит из четырех различно расположенных однопиксельных датчиков, позволяющих измерить интенсивность отраженного света с разных направлений для получения четырех компьютерных образов с разными теневыми профилями. Из этих двумерных изображений, зная размещение датчиков, можно оценить нормали поверхностей и их отражающую способность. Интегрирование градиентов поверхности позволяет осуществить 3D-реконструкцию. Добавление измеренной отражающей способности поверхности приводит к истинному 3D-образу.

Уменьшение количества пикселей снижает затраты на датчик всего до нескольких долларов и расширяет чувствительность вплоть до терагерцовых длин волн. До реальной продукции еще очень далеко, но разработчики считают свое изобретение весьма перспективным, в частности, для обнаружения рака и для других благородных целей.

Исследователи Массачусетского технологического института пошли еще дальше и выяснили, как создать четкие изображения слабо освещенных объектов с помощью одиночных фотонов — в 3D, не меньше. Методика не предполагает какое-либо супер-оборудование: команда работала со стандартным детектором фотонов, который запускал импульсный лазер низкой интенсивности видимого диапазона.

Магия заключена в разработанном алгоритме, который в состоянии выделить изменение времени, требующееся для отдельных фотонов, чтобы вернуться от субъектов. После отсеивания программными средствами шумов было получено изображение с высоким разрешением, созданное примерно миллионом фотонов, и для создания которого потребовалось бы несколько сот триллионов, скажем, смартфон-камер.

Это откроет новые возможности, например, для съемки в условиях низких энергий, или даже создания шпионской камеры, которая могла бы видеть практически в темноте — поскольку ни один лазерный проект не обходится без зловеще звучащего военного применения.

Engadget

0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


9 + = двенадцать