Разработан новый вид рентгеновского зрения — без рентгеновских лучей

Используя новый алгоритм, исследователи из Стэнфорда реконструировали движение отдельных частиц света, чтобы видеть сквозь облака, туман и другие препятствия

Разработан новый вид рентгеновского зрения — без рентгеновских лучей

Исследователи из Стэнфордского университета разработали своего рода рентгеновское зрение—только без рентгеновских лучей. Работая с аппаратным обеспечением, аналогичным тому, что позволяет беспилотным автомобилям "видеть" окружающий мир, исследователи усовершенствовали свою систему с помощью высокоэффективного алгоритма, который может восстанавливать трехмерные скрытые сцены на основе движения отдельных частиц света или фотонов. В ходе испытаний, подробно описанных в статье, опубликованной в Nature Communications, их система успешно реконструировала формы, скрытые пеной толщиной 1 дюйм. Для человеческого глаза это сопоставимо со способностью видеть сквозь стены.

Чтобы видеть сквозь окружающую среду, которая рассеивает свет во все стороны, система соединяет лазер со сверхчувствительным детектором фотонов, который регистрирует каждый бит лазерного света, попадающий на него. Когда лазер сканирует препятствие, например стену из пенопласта, случайный фотон может пройти сквозь пену, ударить предметы, скрытые за ним, и пройти обратно через пену, чтобы достичь детектора. Программное обеспечение с поддержкой алгоритма затем использует эти несколько фотонов и информацию о том, где и когда они попадают в детектор для восстановления скрытых объектов.

Это не первая система, способная обнаруживать скрытые объекты через рассеивающую среду, но она позволяет обойти ограничения, связанные с другими методами. Например, некоторым требуется знание того, как далеко находится интересующий объект. Также часто эти системы используют информацию только от баллистических фотонов, которые являются фотонами, которые перемещаются к скрытому объекту и от него через поле рассеяния, но фактически не рассеиваются по пути.

Чтобы сделать алгоритм способный справится со сложностями рассеяния, исследователям пришлось долго работать над своим аппаратным и программным обеспечением, хотя аппаратные компоненты, которые они использовали, лишь немного более продвинуты, чем то, что в настоящее время находится в автономных автомобилях. В зависимости от яркости скрытых объектов сканирование в их тестах занимало от одной минуты до одного часа, но алгоритм реконструировал скрытую сцену в реальном времени и мог работать на ноутбуке.

В будущем усовершенствованная версия этой системы может быть отправлена на другие планеты и луны, чтобы "заглянуть" за ледяные облака и плотную атмосферу и составить подробную карту поверхности. В ближайшем будущем исследователи хотели бы поэкспериментировать с различными средами рассеивания, чтобы смоделировать другие обстоятельства, в которых эта технология могла бы быть полезной.

Читайте также

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

ИИ OpenAI обнаружил критические уязвимости в PHP, угрожавшие миллионам сайтов

ИИ OpenAI обнаружил критические уязвимости в PHP, угрожавшие миллионам сайтов

Nvidia показала крошечных роботов-уток, которые ходят, делают сальто и падают на сцене

Nvidia показала крошечных роботов-уток, которые ходят, делают сальто и падают на сцене

Учёные раскрыли один из главных секретов высокотемпературной сверхпроводимости

Учёные раскрыли один из главных секретов высокотемпературной сверхпроводимости

Прошивка повышает ударопрочность композитов на 44%

Прошивка повышает ударопрочность композитов на 44%

OpenAI научила GPT переносить старые программы на современные языки с точностью до 97,9%

OpenAI научила GPT переносить старые программы на современные языки с точностью до 97,9%

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

ИИ научился прогнозировать выживаемость онкобольных по фотографии

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Microsoft обвинили в превращении рабочего стола Windows 11 в рекламную площадку

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

vivo X500 E может оказаться копией V80 без серьёзных изменений

vivo X500 E может оказаться копией V80 без серьёзных изменений

Учёные впервые испытали на людях генную терапию, способную омолодить клетки глаза

Учёные впервые испытали на людях генную терапию, способную омолодить клетки глаза

Птицы Москвы и Петербурга поют на разных диалектах

Птицы Москвы и Петербурга поют на разных диалектах

Астрономы узнали точную дату создания Ван Гогом «Звездной ночи»

Астрономы узнали точную дату создания Ван Гогом «Звездной ночи»