Американские ученые разработали новую камеру «визуализации вне зоны прямой видимости». Она позволяет получать изображения объектов, которые находятся за углом или за рассеивающей средой, такой как кожа или туман. Устройство обладает высоким временным и пространственным разрешением, что делает его перспективным для применения в медицине и системах навигации. Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Устройства визуализация вне зоны прямой видимости (NLOS) позволяют получать изображения скрытых объектов. Принцип действия камеры NLOS, созданной учеными из Северо-Западного университета, основывается на методе синтетической длинноволновой голографии. Новая камера позволяет быстро получать полноформатные изображения больших территорий с субмиллиметровой точностью. Благодаря высокому временному разрешению метод может отобразить даже движущиеся объекты, например сердце или машину. Это делает его перспективным для неинвазивной медицинской визуализации и навигационных систем транспорта.
«Наша технология открывает новые возможности визуализации, — говорит первый автор исследования Флориан Вилломитцер. — Текущие прототипы датчиков используют видимый или инфракрасный свет, но этот принцип универсален и может быть расширен и на другие длины волн. Например, тот же метод может быть применен к радиоволнам для исследования космоса или подводной акустической визуализации».
Получение изображения из-за угла и визуализация органов могут показаться совершенно разными задачами. Однако они обе имеют дело со средами, в которых свет падает на объект и рассеивается так, что увидеть прямое изображение становится невозможно. Цель NLOS заключается в том, чтобы перехватить этот рассеянный свет, но для этого необходимы невероятно быстрые детекторы. Для его создания ученые объединили свет двух лазеров, чтобы сгенерировать синтетическую световую волну, которая может быть адаптирована для голографических изображений. Световое поле объекта запечатлевается на этой голограмме, по которой алгоритм восстанавливает его форму.
Поскольку свет распространяется только по прямой, на его пути должен присутствовать непрозрачный барьер, например стена или куст, чтобы камера смогла заглянуть за угол. Свет излучается сенсорным блоком, отражается от барьера, а затем попадает на объект за углом. Затем свет отражается обратно на барьер и в конечном итоге попадает на детектор.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
