|  | 4 февраля 2013 | Информационные технологии

Камера с одним пикселом позволяет получить призрачные трехмерные изображения

Призрачный снимок


Ученые-физики из Шанхайского института оптики и точной механики (Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics), Китай, разработали и изготовили камеру, датчик которой имеет один единственный пиксел, и которая позволяет создавать трехмерные изображения с помощью технологии, называемой "призрачной съемкой" (ghost imaging). Призрачная съемка - это экстраординарная технология получения изображений, работающая за счет регистрации отраженного от объекта луча лазерного света. Единственный пиксел фотодатчика используется для записи ряда значений интенсивности импульсов отраженного света с заданным интервалом времени. Полученные таким образом данные компонуются, и по специальному алгоритму воспроизводится снятое изображение.

Метод призрачной съемки работает за счет сравнения данных, полученных фотодатчиком, с интенсивностью оригинального луча лазерного света. При этом, интенсивность лазерного луча выбирается по случайному закону, а сам луч рассеивается с помощью матового стекла. Тогда любые корреляции между оригинальным и отраженным светом содержат в себе скрытую информацию о снимаемом объекте. Именно эти данные, "спрятанные" в корреляционных законах, ученые-физики использовали для синтеза с помощью весьма сложных алгоритмов конечного "призрачного" изображения объекта.

Объем данных, требующихся для создания изображения методом призрачной съемки, является крошечным по сравнению с объемом данных обычных изображений. Эквивалент изображения, разрешением 5 мегапикселей, требует объема данных, эквивалентного объему данных всего 50 тысяч "нормальных" пикселов. Отличием новой системы от предыдущих попыток реализации призрачной съемки заключается в том, что в данном случае для освещения объекта используется короткий импульс лазерного света, длительностью всего 10 наносекунд. Фотодатчик с единственным пикселом включается в строго заданный момент времени после импульса, так, чтобы датчик мог зарегистрировать только свет, отраженный с определенного расстояния.

Ученые физики продемонстрировали технологию призрачной съемки еще в 1995 году, но только в последнее время они во всех тонкостях разобрались с принципами работы такой технологии и научились использовать их в своих целях. Помимо этого, существенное влияние на практическую реализацию технологии призрачной съемки оказал уровень современного развития лазерной, оптической и вычислительной техники.

Технология призрачной съемки позволяет получить трехмерные снимки окружающего пространства, подобные тем снимкам, которые делает лазерная сканирующая система LIDAR. Используя зеленый лазер и оптический телескоп с фотодатчиком, ученым удалось сделать снимок с расстояния в 900 метров, разрешение которого составляет 25 сантиметров по высоте и ширине, а разрешающая способность по глубине составляет 60 сантиметров.

Конечно, полученные показатели не позволят получить высококачественные детализированные изображения. Но в некоторых случаях этого и не требуется. Технология призрачной съемки вполне может стать тем, что позволит ориентироваться в окружающем пространстве промышленным роботам, самоуправляемым автомобилям, другим машинам и автоматам, которым для работы необходима информация об окружающей среде.




Ключевые слова:
Камера, Лазер, Датчик, Пиксел, Свет, Импульс, Отражение, Дистанция, Время, Объект, Изображение, Трехмерный

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые создали "нейтронные голограммы"
  • "Призрачная" квантовая механика позволяет получать снимки объектов при ми ...
  • Создан новый метод съемки в терагерцовом диапазоне, использующий уникальную ...
  • Новый метод лазерного сканирования может стать основой недорогих 3D-камер д ...
  • Используя лазерный датчик можно получать трехмерные изображения и видео с п ...




  • 4 февраля 2013 15:30
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3857
    Картинка совсем невнятная получилась. Вот если эти данные совместить с обычной высококачественной съемкой - может получиться весьма интересная технология трехмерной съемки.


    --------------------
        
    5 февраля 2013 13:36
    #2 Написал: tarius

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Главная фишка в том что изображение трехмерное, с отображением расстояний. Для роботов самое то, чтобы в дополнение к простой камере иметь объемную картинку ландшафта и легче прокладывать себе маршрут.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.