Pojedynczy laser widzi wszystko w pokoju

laser
Jeśli martwisz się o prywatność, być może nadszedł czas, aby zakryć wizjer w drzwiach wejściowych.

Możliwość zajrzenia do wnętrza zamkniętego pokoju była kiedyś umiejętnością zarezerwowaną dla superbohaterów. Ale naukowcy ze Stanford Computational Imaging Lab rozszerzyli technikę zwaną obrazowaniem bez linii wzroku, dzięki czemu tylko jeden punkt światła laserowego wchodzącego do pokoju może być wykorzystany do sprawdzenia, jakie obiekty fizyczne mogą znajdować się w środku.

Obrazowanie bez linii wzroku (w skrócie NLOS) nie jest wcale nowym pomysłem. To sprytna technika, która przez lata była udoskonalana w laboratoriach badawczych, aby stworzyć kamery, które potrafią wyjątkowo widzieć za rogiem i generować obrazy obiektów, które w przeciwnym razie nie znajdują się w polu widzenia kamery lub są blokowane przez szereg przeszkód. Wcześniej technika ta wykorzystywała płaskie powierzchnie, takie jak podłogi lub ściany, które są w zasięgu wzroku zarówno kamery, jak i blokowanego obiektu. Seria impulsów świetlnych pochodzących z kamery, zwykle z laserów, odbija się od tych powierzchni, a następnie od ukrytego obiektu, zanim ostatecznie trafi z powrotem do czujników kamery. Następnie algorytmy wykorzystują informacje o tym, ile czasu zajęło powrót tych odbić, aby wygenerować obraz tego, czego kamera nie może zobaczyć. Wyniki nie są wysokiej rozdzielczości, ale zazwyczaj są wystarczająco szczegółowe, aby łatwo określić, jaki jest dany obiekt.

światło lasera

To niezwykle sprytna technika, która pewnego dnia może okazać się bardzo przydatna dla urządzeń takich jak samochody autonomiczne, które potencjalnie będą w stanie wykryć potencjalne zagrożenia ukryte za zakrętami na długo przed tym, zanim staną się widoczne dla pasażerów w pojeździe, poprawiając bezpieczeństwo i unikanie przeszkód. Ale obecne techniki NLOS mają duże ograniczenie: są zależne od dużej powierzchni odbijającej światło, na której można zmierzyć odbicia światła od ukrytego obiektu. Próba wyobrażenia sobie, co znajduje się w zamkniętym pokoju z zewnątrz, jest prawie niemożliwa — a przynajmniej tak było do tej pory.

Technika obrazowania dziurki od klucza, opracowana przez naukowców z Laboratorium Obrazowania Komputerowego Uniwersytetu Stanforda, została tak nazwana, ponieważ wszystko, czego potrzeba, aby zobaczyć, co znajduje się w zamkniętym pomieszczeniu, to mały otwór (taki jak otwór od klucza lub wizjer) wystarczająco duży, aby zaświecić wiązką laserową przez, tworząc pojedynczą kropkę światła na ścianie wewnątrz. Podobnie jak w przypadku poprzednich eksperymentów, światło lasera odbija się od ściany, obiektu w pokoju, a następnie ponownie od ściany, a niezliczone fotony są ostatecznie odbijane z powrotem przez otwór i do kamery, która wykorzystuje jednofotonowy fotodetektor lawinowy do pomiaru.

Dodaj komentarz