Menu

Вчені навчилися отримувати зображення в умовах вкрай низької освітленості

Учёные научились получать изображение в условиях крайне низкой освещенности

Дослідники зуміли реконструювати 3D-зображення об'єктів, що знаходяться в умовах екстремально низького освітлення. Спеціальна stealth-камера робить знімки практично в темряві, а багатоступінчастий математичний процес видаляє шум, зшиваючи інформацію про потрапили на матрицю камери окремих частинках світла. Щоб створити детальні зображення, інженер-електрик Ахмед Кирмани з Массачусетського технологічного інституту в Кембриджі і його колеги розробили алгоритм на основі фізики низької освітленості, яка бере до уваги кореляцію між сусідніми частинами освітлюваного об'єкта.

Дослідники використовували імпульси низької інтенсивності видимого лазерного випромінювання. Лазер спрацьовував до тих пір, поки детектор не реєстрував потрапляння відбитого фотона на датчик приймача. Час, необхідний фотону лазера, щоб подолати відстань від джерела лазера до об'єкта, в подальшому використовується в алгоритмі Кирмани для створення його тривимірної структури. Дана технологія примітна тим, що для успішного процесу візуалізації необхідні дані лише від 1% фотонів, що випускаються джерелом освітлення. Оскільки лазер виробляє світло однієї довжини хвилі, одержуване зображення дозволяє отримувати лише монохромне зображення, однак метод здатний до деякої міри розпізнавати матеріал, з якого зроблений предмет.

Для моделювання реальних умов дослідники використовували лампу розжарювання, яка створювала вкрай низьке число фотонів. Використовуючи в загальній складності близько одного мільйона фотонів і різні математичні алгоритми, команда зуміла отримати 3D-зображення людини досить високого дозволу. Для порівняння, зображення такої ж якості, зроблене за допомогою камери мобільного телефону в умовах офісу зажадає кілька сотень трильйонів фотонів. Дана технологія відкриває нові перспективи у виробництві фотокамер, в тому числі для військового і промислового використання.


|