В статье, недавно опубликованной в журнале Nature Photonics, исследователи Калифорнийского технологического института и их коллеги описывают новый метод, который позволяющий получать изображений скрытых за препятствиями объектов.
Технология UNCOVER, разработанная в лаборатории профессора электротехники и биоинженерии Чанхуэя Янга, представляет собой способ обнаружения объектов вне или за пределами прямой видимости наблюдателя (NLOS). Стены и другие близлежащие плоские поверхности используются в качестве линзы и позволяют четко увидеть скрытый объект.
Статья в Nature Photonics озаглавлена «High-resolution non-line-of-sight imaging employing active focusing.» Среди соавторов Фредерик де Гумуэнс, Батист Блоше и Цзянь Сюй.
Большинство современных технологий визуализации NLOS обнаруживают свет от объекта, который пассивно отражается от поверхностей. Однако поскольку такие поверхности, как стены, преимущественно рассеивают свет, эти методы не дают четких изображений. Методы компьютерной визуализации можно использовать для извлечения информации из рассеянного света и улучшения четкости изображения, но они не дают возможности генерировать изображения с высоким разрешением.
Метод UNCOVER напрямую противодействует рассеянию за счет использования технологии формирования волнового фронта. Формирование волнового фронта ранее было невозможным, потому что оно требует использования «путеводной звезды» – точечного источника света, который позволяет вывести детали скрытого объекта.
«Если вы смотрите через плохую «линзу» с матовыми поверхностями, изображение точки размыто, для восстановления правильного изображения линза должна быть отшлифована», — объясняет аспирант по электротехнике Рюджи Цао, один из авторов статьи. «Путеводная звезда» в принципе помогает нам, сообщая о неровностях поверхности и позволяя корректировать результат с их учетом».
Ян и его коллеги обнаружили, что сам спрятанный объект можно использовать в качестве «путеводной звезды». Результатом является метод визуализации NLOS, который объединяет рассеянный свет в четкое изображение.
Метод визуализации UNCOVER может быть полезен для автономного вождения, спасательных операций и других миссий, связанных с дистанционным зондированием. «С помощью этого метода мы можем видеть весь трафик на перекрестке. Это может помочь автомобилям предвидеть потенциальную опасность, которую нельзя увидеть напрямую».
В то время как водитель-человек может обнаружить приближающегося пешехода в нескольких метрах, автономный автомобиль, оснащенный технологией UNCOVER, потенциально может обнаружить его за квартал, при оптимальных условиях для визуализации.
Технология UNCOVER может оказаться полезной и за пределами Земли. Она поможет планетоходам и другим исследовательским аппаратам делать снимки в труднодоступных местах.
Источник: Caltech