Diagrama arată cum este scanată camera inaccesibilă. În colțul din stânga jos sunt două imagini: în partea stângă - materialul sursă, în partea dreaptă - o figură identificată de software
În principiu, totul este simplu. Cu cât este mai simplu formatul, cu atât este mai ușor să îl izolați de datele de scanare. Poate că în viitor, datorită îmbunătățirii software-ului, imaginile vor deveni mai precise și mai detaliate
Ce e la colț? Sau într-o cameră cu ușa deschisă? Vreau să știu, dar curiozitatea poate fi periculoasă. Cu toate acestea, oamenii s-au gândit mult de modul în care puteți vedea obiectul de interes fără a fi în directă vedere de la el. Trebuie să spargeți lumina cu o oglindă sau cu o prismă și să obțineți ceva de genul unui periscop. Cu toate acestea, un astfel de dispozitiv optic nu este întotdeauna potrivit. Dar poate aceeași ușa ușor deschisă sau un perete opus să acționeze ca o oglindă? Dacă nu sunt fabricate dintr-un material cu proprietăți în oglindă, răspunsul este evident negativ. Minoritatea inegalității va împrăștia lumina obișnuită. Este o altă problemă când vine vorba de un laser.
Lumina aprinsa
Cum explodează o bombă atomică, cum explodează o grenadă, ca un glonț care zboară printr-un măr, am văzut în mod repetat. procese rapide devin disponibile pentru ochiul nostru, cu foarte inerția a retinei datorită camerelor de super-rapide, de fixare nu 24 de cadre pe secundă, iar în mii și milioane de ori mai mult. Dar pentru a vedea cum se mișcă lumina, încă pare prea recent ireală. Până atunci, până când un grup de cercetatori de la celebrul Boston MIT condus de profesor asociat Ramesh Raskar nu a demonstrat cel public de filmare cea mai senzațională din istorie: oamenii în cele din urmă a văzut fotonii muta în spațiu, de exemplu, să treacă printr-o sticlă de cola.
Pentru a obține astfel de rezultate, desigur, a fost necesar să se construiască echipamente speciale, în primul rând camera. Bagaje face parte din categoria de așa-numitele fante sau camere cu baleiaj, adică o face 2D-cadre (la astfel de viteze este imposibil), dar numai în remedierile spațiale o diferență de timp între „Sosiri“ reflecta razele. Camera include 5000 de senzori, care se execută la rândul lor cu un interval de un trilietru de secundă. Subiectul este "iluminat" de un laser femtosecond. Acest laser cu titan-safir este capabil să producă impulsuri ultra-scurte care sunt sincronizate cu funcționarea camerei. Dacă plasați o oglindă mobilă pe calea laserului, puteți scana întregul obiect cu o linie dreaptă cu linie. Se pare că un sistem este oarecum similar cu schemele de scanare mecanică a imaginilor în televiziunea pre-electronică.
Oglindă cu oglindă
Curând, această idee a fost dezvoltarea productivă - reprezentanți ai aceeași echipă a anunțat că, cu ajutorul unui laser femtosecunde si o camera de fantă, ei sunt gata să se uite în jurul valorii de colț sau în sala de inaccesibil (cu usa deschisa), folosind un bun oglinzi vechi nu oglindă suprafețe. Ideea este simplă în design, dar incredibil de dificil de executat. Același laser femtosecundar pornește impulsuri ultra-scurte către ușă sau perete, astfel încât fasciculul reflectat să lovească, de exemplu, camera în cauză. În cameră, fasciculul poate lovi peretele din spate dacă nu există nimic pe drum sau, de exemplu, pe un scaun, dacă se află în mijlocul camerei. Apoi se va reflecta, probabil, de câteva ori, apoi se va întoarce din nou la ușă și, în sfârșit, va fi fixat de camera care stă în afară. Din moment ce fasciculul a lovit peretele, și fasciculul care a fost oprit de scaun, va fi o distanță diferită, înainte de a ajunge la senzorul camerei, iar apoi trec pe căile lor vor fi diferite. impulsuri ultrascurt, iar această diferență poate fi fixă, și apoi folosind un software special pentru a converti datele în ceva ca o „hartă de căldură“, în cazul în care zonele de strălucire mai intensă corespund obiectelor mai apropiate.
Vânătoare pentru un balon roșu
Probleme similare au fost formulate de un alt grup de cercetători de la MIT, de data aceasta din partea laboratorului. Lincoln. Cercetătorii, condus de Greg Charvata, s-au gândit la un dispozitiv care ar detecta obiecte în mișcare, nu doar la colț, ci în spatele unui zid gros de beton. Acest lucru ar fi foarte util, de exemplu, în timpul desfășurării bătăliilor de la oraș, când literalmente în camera următoare ar putea fi soldați ai inamicului. Dar problema este că betonul absoarbe bine atât undele de sunet, cât și cele radio. Cu radarul, 99% din undele de ieșire rămân în grosimea peretelui, iar 1% din undele reflectate rămase vor pierde 99% pe drumul din spate. Potrivit lui Gregory Charvat, acest lucru nu ar fi atât de rău, deoarece amplificatoarele de semnal sunt destul de accesibile, dar obținerea unei imagini va dura prea mult - trebuie să scanați camera de mai multe ori pentru a obține un desen lizibil. În condiții de luptă, o astfel de întârziere ar fi inacceptabilă.
Echipa Charvata a decis să folosească radar, dar a creat un dispozitiv în care prioritatea este stabilită viteza de livrare a datelor peste calitatea lor. A fost obținut un fel de radar cu antenă de tip fazat, compus din 13 elemente de transmisie și 8 receptoare. Toate aceste echipamente împreună cu echipamentul de calcul sunt montate pe un cărucior mic.
Cercetătorii de la MIT au trebuit să aleagă lungimea de undă pentru radar. După cum știți, cele mai lungi valuri se confruntă cel mai bine cu obstacolele, cu toate acestea, pentru a obține o imagine cu o rezoluție mai mult sau mai puțin satisfăcătoare, partea de primire ar trebui să fie crescută în mod semnificativ în dimensiune. Undele scurte sunt absorbite mai bine, utilizarea lor ar necesita amplificatoare, dar s-au dovedit a fi o optiune mai potrivita: ei au decis sa radarizeze la o frecventa aproximativ in acelasi interval in care difuzeaza dispozitivele Wi-Fi.
Ce a fost posibil să primiți ca rezultat? Prin procesarea datelor de la antenele de recepție, software-ul generează o imagine cu o rezoluție de 10,8 cadre pe secundă. Acest lucru este suficient pentru a urmări în timp real mișcarea oamenilor din spatele zidului. În acest caz, imaginea în sine are forma unei hărți de căldură, în care o "bule" roșie cu un anumit "halo" de strălucire galbenă și puncte albe în alb trebuie să se potrivească cu cifra unei persoane. După estimarea numărului de "bule", va fi posibilă estimarea forțelor inamicului ascuns.
Pe de altă parte, toate aceste pete juca, de asemenea, au un sens, și așa cum speră Grigorie Charvat să fie în cele din urmă capabil să dezvolte software-ul mai sofisticate, care filtrează zgomotul si sintetizata imagine mai specifice și ușor de recunoscut. Asta este, pentru cei care încearcă să se uite în jurul valorii de colț, și pentru cei care doresc sa ma uit prin perete, sarcina principală este de a preda un computer pentru a „trage“ de la un minim inaccesibil omului maxim de informații.
Articole similare
-
Cum funcționează armele ușoare și ușoare, mecanica populară a revistei
-
Arderi cu ardere internă cum să renunțe tehnic la o femeie, o revistă de mecanică populară
-
10 arme uimitoare ale viitorului, o revistă populară a mecanicii
Trimiteți-le prietenilor: