Лазерна система отримання зображень здатна використовувати непрозорі поверхні як дзеркала і приймати від них інформацію про об’єкти за кутом

Нова активна лазерна система отримання зображень, розроблена в Массачусетському технологічному інституті (МТІ), здатна використовувати непрозорі поверхні як дзеркала і приймати від них інформацію про об’єкти за рогом. Вона може знайти застосування не тільки у військових і поліцейських цілях, але і в системах навігації автономних транспортних засобів.

У роботі, яка виходить на цьому тижні в журналі Nature Communications, дослідники описують процес отримання об’ємних зображень розпізнаваних дерев’яних статуеток і пластикових фігурок, що знаходяться за межами прямої видимості камери.


Рис. 1. З-за дверей теж можна буде фотографувати, причому в 3D. (Тут і нижче зображення МТІ).

Як це діє? Фактично перед нами лазерний перископ — точніше, фемтосекундный лазерний перископ. Надкороткі лазерні імпульси тривалістю в квадриллионные частки секунди надсилаються системою до будь-якої твердої поверхні (дверей, кутах, підлозі), яка знаходиться в прямої видимості від заугольного простору. Імпульси настільки малої тривалості просто не встигають поглинатися поверхнею і відображаються за кут, до цікавить нас предмету або їх групі. А вони повертаються завдяки когерентності лазерного випромінювання, причому практично в ту ж точку, звідки прийшли, тобто в приймач випромінювання, що знаходиться поруч з лазерним випромінювачем.

Із звичайним світловим джерелом створити імпульси потрібної когерентності і стислості, необхідні для такого «лідарного» перископа, просто не вдалося б. Детектор-уловлювач відбитих імпульсів «оглядає» кімнату за рогом кілька разів: лазер посилає імпульси в кілька різних місць на поверхні, що відбиває, щоб отримати ряд точок для моделювання заугольного простору.

Чутливість детектора-уловлювача така, що він розрізняє світлові сигнали тривалістю не більше трильйонних доль секунди. Щоб оцінити відстань до предмета і його форму, система розраховує час проходження сигналу до проміжної поверхні, що відбиває, до цільового об’єкта і назад до приймаючого детектора. Потім надходять дані проходять цифрову обробку і подаються на екран у вигляді зображень, які можна мишкою крутити по своїй осі: вони об’ємні. Ось відеоматеріал про розробку:

Фемтосекундные лазери вже використовувалися для отримання зображень надшвидких біохімічних процесів, у які залучені і занадто маленькі, і занадто швидкі для звичайних мікроскопів об’єкти. А ось їх застосування для тіл макроскопічних розмірів досі не практикувалося.

По суті, мова йде про метод, вперше описане в історії про Персея і Медузи Горгону, але використання лазера для отримання зображень відкриває перед системою значно ширші перспективи.

Як коментують самі розробники, їх дітище може бути вельми корисним для

  • будь-якого користувача, якому потрібно вивчити небезпечне приміщення перш, ніж зайти в нього. Мова може йти і про пожежників, які заглядають в палаючий будинок, і про військових з поліцейськими, потреба яких у подібному пристрої зрозуміла кожному.
  • Крім того,

  • техніка такого роду може знадобитися автомобілів, особливо тим, що здатні швидко обробляти інформацію в цифровому форматі, а саме машин без водія, подібним Google Prius. Адже за допомогою такого приладу можна і швидше, і безпечніше не тільки подолати «сліпий» перехрестя або запаркуватися на багатоповерхової стоянки, але і виконувати обгони з небаченим досі рівнем інформованості про машини на зустрічній смузі.

  • Рис. 2. І навіть знімати відео, ось тільки чіткість поки ніяка…

    Залишити відповідь

    Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *