Регистрация Войти
Вход на сайт

Создана камера, которая может смотреть сквозь стены

8 декабря 2015 21:24
Создана камера, которая может смотреть сквозь стеныСистемы светового обнаружения и определения дальности типа лидар широко используются в геодезии, исследованиях атмосферы, при создании систем активной безопасности автомобилей. Такие системы состоят из светового излучателя и чувствительного приемника. Направленный сигнал от источника отражается от объекта и детектируется приемником, в результате чего по времени отклика можно определить координаты интересующего объекта.

Однако такие хорошо известные системы пригодны только для слежения за объектами, находящимися в поле зрения наблюдателя. В последнее время ученые работают над созданием систем, позволяющих детектировать скрытые препятствиями объекты.

Один из способов «заглянуть» за препятствие - использование рассеянного света. Чтобы лучше понять механизм его действия, можно представить следующую ситуацию: непосредственно перед наблюдателем располагается некое препятствие, за ним - объект, который необходимо обнаружить, а за объектом - стена. Наблюдатель направляет световой луч на стену, свет отражается от нее и рассеивается в области за препятствием, отражаясь, в том числе, и от интересующего нас объекта. Этот отраженный свет детектируется специальным устройством. Как показано в недавних исследованиях, с помощью такой системы можно не только определять наличие предмета вне зоны видимости, но и строить 3D-модели объектов. Однако такой метод требует длительного времени приема сигнала и не позволяет использовать его для слежения за объектами в реальном времени.

Похожий подход к решению задачи был недавно предложен в статье, опубликованной в журнале Nature Photonics. Однако в этом случае требуется размещать источник света со стороны объекта за препятствием, что не всегда возможно и может затруднить практическое применение.

Недавно было предложено еще одно решение, которое наиболее перспективно с точки зрения практического применения. Группа британских физиков под руководством Женевьевы Гарьепи и Даниэля Фассио из Университета Хериот-Ватт создали систему, определяющую местоположение и траекторию движения находящегося за углом объекта с точностью порядка одного сантиметра. Статья об этом была опубликована в журнале Nature Photonics.

Созданная учеными система состоит из двух основных элементов: лазера и камеры на основе однофотонного лавинного диода. Такая камера обладает высокой чувствительностью (способна регистрировать одиночные фотоны) и быстродействием. В качестве рассеивателя света ученые предложили использовать поверхность пола.

По одну сторону от угла стены располагался объект - фигурка человека из пенопласта высотой 30 см. По другую сторону - камера и источник излучения (лазер).

Лазерный луч направлялся на пол напротив угла стены. Рассеянный свет лазера отражался от фигурки и оказывался в области видимости камеры. Анализируя отраженный свет и время отклика ученые рассчитывали координаты объекта.

Предложенный способ позволяет определять местоположение скрытого за препятствием объекта в реальном времени, если объект находится на расстоянии одного метра от камеры. Система не требует никакого дополнительного оборудования кроме наличия пола для рассеяния света лазера.

Впрочем, тип поверхности, от которой отражается свет, играет определенную роль: использование черного картона увеличивает время детектирования сигнала в пять раз по сравнению с белым картоном. Однако, как утверждают ученые, система вполне пригодна для использования в реальных условиях:
"Мы уже работаем с обыкновенными поверхностями - бетонными полами и стенами, и при этом не замечаем никакой существенной разницы. С другими поверхностями - например, песком - мы пока не работали, но я думаю, что система тоже сработает".

Читайте также: Ученые создали супершлем, который позволяет видеть сквозь стены (ВИДЕО)


Среднее время детектирования составляет около трех секунд. Уже сейчас система пригодна для слежения в реальном времени за человеком, движущимся со скоростью несколько километров в час - по словам Даниэля Фассио, такая камера поможет в ситуациях, когда важно заглянуть за препятствие, но нет возможности проникнуть туда напрямую: так, устройство может применяться при создании систем активной безопасности автомобилей (она позволит контролировать движение скрытого за углом объекта - другого автомобиля или пешехода - и сообщать об этом водителю для предотвращения столкновения). Камера позволит спасателям и пожарным находить людей в помещениях, доступ в которые затруднен, а также сможет помочь при освобождении заложников - спасатели смогут понять на расстоянии, сколько людей находится в помещении.

Источник: gazeta.ru
Рейтинг статьи:
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Оставить комментарий
Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Текст комментария:
Полужирный Наклонный текст Подчёркнутый текст Зачёркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Код: Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код: