`

СПЕЦІАЛЬНІ
ПАРТНЕРИ
ПРОЕКТУ

Чи використовує ваша компанія ChatGPT в роботі?

BEST CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонід Бараш

Новий датчик світлового поля для побудови 3D-сцени

0 
 

Техніка кольорового кодування для отримання зображень у світловому полі має потенційне застосування в таких сферах, як автономне водіння, віртуальна реальність і біологічне зображення.

Дослідницька група факультету природничих наук Національного університету Сінгапуру (NUS) на чолі з професором Лю Сяоганом (Liu Xiaogang) з кафедри хімії розробила датчик 3D-зображення, який має надзвичайно високу кутову роздільну здатність, тобто здатність оптичного приладу розрізняти точки об'єкта, розділені невеликою кутовою відстанню 0,0018o. Цей інноваційний датчик працює на основі унікального принципу перетворення кута на колір, що дозволяє йому виявляти тривимірні світлові поля по всьому рентгенівському спектру у видиме світло.

Світлове поле охоплює сукупну інтенсивність і напрямок світлових променів, які людське око може обробити для точного визначення просторового співвідношення між об’єктами. Однак традиційні світлочутливі технології менш ефективні. Більшість камер, наприклад, можуть створювати лише двовимірні зображення, що достатньо для звичайної фотографії, але недостатньо для більш просунутих програм, включаючи віртуальну реальність, безпілотні автомобілі та біологічні зображення. Ці програми вимагають точної побудови тривимірної сцени конкретного простору. Наприклад, безпілотні автомобілі можуть використовувати зондування світлового поля, щоб переглядати вулиці та точніше оцінювати небезпеки на дорозі, щоб відповідно регулювати свою швидкість.

«Наразі детектори світлового поля використовують масив лінз або фотонних кристалів для отримання кількох зображень одного простору під різними кутами. Однак інтеграція цих елементів у напівпровідники для практичного використання є складною та дорогою, — пояснив професор Лю. - Звичайні технології можуть виявляти світлові поля лише в діапазоні довжин хвиль від ультрафіолетового до видимого світла, що призводить до обмеженої застосовності в рентгенівському зондуванні».

В основі нового датчика світлового поля лежать неорганічні нанокристали перовскіту – сполуки, які мають чудові оптоелектронні властивості. Завдяки своїм керованим наноструктурам нанокристали перовскіту є ефективними випромінювачами світла зі спектром збудження, який охоплює від рентгенівських променів до видимого світла.

Дослідники NUS нанесли кристали перовскіту на прозору тонкоплівкову підкладку та інтегрували їх у кольоровий пристрій із зарядовим зв’язком (ПЗЗ), який перетворює вхідні світлові сигнали у вихідні сигнали з кольоровим кодуванням. Ця кристалоконверторна система містить базовий функціональний блок датчика світлового поля.

Коли падаюче світло потрапляє на датчик, нанокристали збуджуються. У свою чергу, елементи перовскіту випромінюють власне світло різних кольорів залежно від кута, під яким падає вхідний світловий промінь. ПЗЗ фіксує випромінюваний колір, який потім можна використовувати для реконструкції 3D-зображення.

«Однак одного значення кута недостатньо, щоб визначити абсолютну позицію об’єкта в тривимірному просторі, – поділився д-р І Луїн (Yi Luying), науковий співробітник кафедри хімії NUS і перший автор статті. - Ми виявили, що додавання ще одного основного блоку кристалічного перетворювача перпендикулярно до першого детектора та поєднання його з розробленою оптичною системою може надати ще більше просторової інформації щодо об’єкта, про який йде мова».

Потім вони перевірили свій датчик світлового поля в експериментах з підтвердження концепції та виявили, що їхній підхід справді може створювати 3D-зображення — з точною реконструкцією глибини та розмірів — об’єктів, розташованих на відстані 1,5 метра.

Їхні експерименти також продемонстрували здатність нового датчика світлового поля розрізняти навіть дуже дрібні деталі. Наприклад, було створено точне зображення клавіатури комп’ютера, яке зафіксувало навіть неглибокі виступи окремих клавіш.

Новий датчик світлового поля для побудови 3D-сцени

На рисунку показано конструкцію (ліворуч) і вихід (праворуч) 3D-датчика світлового поля. Розроблений пристрій (ліворуч) кодує світлове поле як вихідний колір. Масиви нанокристалів перовскіту з малюнком перетворюють різні напрямки світла на різні кольори, які можна виявити кольоровою камерою ПЗЗ. На правому зображенні показано реконструйоване 3D-зображення глибини моделі Merlion, створене камерою

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 

Ukraine

 

  •  Home  •  Ринок  •  IТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Мережі  •  Безпека  •  Наука  •  IoT