Взгляд сквозь туман — появился новый способ, позволяющий получать четкие изображения при помощи рассеянного света

SCI съемка

Когда свет проходит сквозь среду с определенными оптическими свойствами, он не поглощается, а рассеивается, что приводит к потере четкости изображения оригинального объекта. К таким рассеивающим свет средам можно отнести облака, которые создают трудности для наземных астрономических инструментов, ткани или жидкости, препятствующие проведению съемки и медицинской диагностики внутри живых организмов.

Конечно, сейчас уже существуют технологии, позволяющие восстанавливать качественное изображение из рассеянного света, но все они требуют предварительной информации о форме, цвете и некоторых других параметрах исследуемого объекта. Кроме этого необходима возможность управления формой и фазой фронта светового импульса, что, в свою очередь, требует использования сложных оптических компонентов. И только при совпадении всех этих условий специализированные алгоритмы могут обработать рассеянный свет и реконструировать изображение объекта.

К наиболее эффективным методам реконструкции можно отнести относительно новый метод, называемый, если переводить дословно, грануло-корреляционной съемки (speckle-correlation imaging, SCI). Этот метод извлекает информацию для реконструкции изображения из колебаний интенсивности света, имеющего гранулированную текстуру рассеивания.

Но, к сожалению, такой метод требует значительного времени, больших вычислительных ресурсов, предварительной калибровки и он дает положительный результат только при определенной ориентации и пространственном месторасположении оригинального объекта.

Технология SCI съемки

Однако, группа исследователей из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (King Abdullah University of Science and Technology, KAUST), Саудовская Аравия, и института Инноваций, Сионг, Китай, разработала новый способ получения четкого изображения по единственному SCI-снимку. «Наша технология может работать в режиме реального времени, она не требует предварительных калибровок и она способна реконструировать изображения статических и движущихся объектов, сохраняя информацию об их пространственной ориентации» — пишут исследователи.

В качестве теста исследователи использовали стандартное специализированное светорассеивающее устройство, позади которого на значительном удалении находилась камера. Снимки с этой камеры позволили построить трехмерное изображение, используя информацию, предоставляемую гранулированной текстурой рассеивания.

Дальнейшие модификации этой технологии позволили воспроизвести вид оригинального объекта в случае применения совершенно случайной рассеивающей среды, при этом не потребовалось никакого сложного оборудования для контроля светом, ни предварительных знаний о среде распространения и рассеивания света. Сперва ученые смогли увидеть изображение объекта в режиме реального времени, а затем им удалось найти слой скрытой информации об ориентации и местоположении объекта.

«Наша работа является значительным шагом в данном направлении» — пишут исследователи, — «Благодаря разработанному методу мы сможем получать снимки объектов, съемка которых была ранее невозможна при помощи любых других методов».

Ключевые слова:
Свет, Среда, Рассеивание, Реконструкция, Изображение, Гранула, Текстура, SCI, Съемка

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Израильские ученые разработали способ, позволяющий смотреть сквозь матовое или замерзшее стекло
  • Ученые «научили» свет проходить беспрепятственно через непрозрачные материалы
  • Физикам удалось создать инвертированные во времени оптические волны
  • Камера с одним пикселом позволяет получить призрачные трехмерные изображения
  • Компания Samsung продемонстрировала дисплеи, способные проецировать трехмерные изображения в пространстве
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Сможет ли квантовый компьютер заменить Большой Адронный Коллайдер?
    Группа исследователей из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли использовала один из существующих квантовых компьютеров для успешного проведения моделирования процессов, происходящих при столкновениях элементарных ...
    Новый процесс 3D-печати позволяет изготавливать крошечные металлические детали
    Инженеры из Калифорнийского технологического института (Caltech) разработали новый метод трехмерной печати чистыми металлами или сплавами, позволяющий получить разрешающую способность в 40 микрон, что в ...
    Ученые CERN ищут вход в «темный мир» при помощи антиматерии
    Поиски таинственной темной материи, которой, согласно теории, во Вселенной в пять раз больше, чем обычной материи, пока еще не принесли положительных результатов, несмотря на ...
    Самый быстро вращающийся объект поможет ученым измерить силы «квантового трения» в вакууме
    Для обнаружения так называемых сил "квантового трения", которые воздействуют даже на объекты, находящиеся в абсолютной пустоте, ученые начали использовать вращение. Вращающаяся наночастица, заключенная в ...
    Новый генератор холодных атомов может стать основой портативных квантовых устройств
    Технологии, основанные на использовании законов причудливого квантового мира, уже достаточно давно используются в областях высокоточного хронометрирования, космической навигации, геолокации и т.п. Однако, с точки ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика