دانشمندان خبر دادند؛

تولید تصویر با اندازه‌گیری زمان

شنبه 11 مرداد 1399 - 09:33
کد مطلب: 1076371
بی

سیستم تصویربرداری جدید ارائه شده توسط محققان تصاویر را با اندازه گیری اطلاعات زمانی فوتون‌ها ایجاد می کند.

به گزارش گروه علم و فناوری ایسکانیوز، عکس ها و فیلم ها معمولاً با ضبط فوتون ها (بلوک های ساختمانی نور ) به وسیله حسگرهای دیجیتال تولید می شوند.

به عنوان مثال، دوربین های دیجیتال از میلیون ها پیکسل تشکیل شده‌اند که با تشخیص شدت و رنگ نور در هر نقطه از مکان، تصاویر را تشکیل می دهند. سپس تصاویر 3 بعدی می توانند با قرار دادن دو یا چند دوربین در اطراف سوژه تولید شوند تا از زوایای مختلف عکس برداری کنند یا با استفاده از جریانی از فوتون ها برای اسکن صحنه و بازسازی آن در سه بعد استفاده شوند.

در هر صورت، یک تصویر فقط با جمع آوری اطلاعات مکانی صحنه ساخته می شود. در مقاله جدیدی که در مجله Optica منتشر شد، محققان مستقر در ایالات متحده، ایتالیا و هلند روشی کاملاً جدید برای ساخت تصاویر 3 بعدی متحرک را با گرفتن اطلاعات زمانی در مورد فوتون ها به جای مختصات مکانی آنها توصیف می کنند.

روند کار آنها با استفاده از یک ردیاب تک نقطه ای ساده و ارزان شروع می شود تا به عنوان نوعی ماشین حساب کرونومتر برای فوتون ها عمل کند.

بر خلاف دوربین ها که به اندازه گیری توزیع فضایی رنگ و شدت می پردازند؛ ردیاب فقط ثبت می کند که چه مدت طول می کشد فوتونهای تولید شده توسط پالس نور لیزر منعکس شده و از هر جسم و صحنه ای معین به سنسور می رسند.

هرچه یک شی دورتر باشد، رسیدن هر فوتون منعکس شده به سنسور طولانی تر خواهد بود. اطلاعات مربوط به زمان هر فوتون منعکس شده در صحنه (آنچه محققان داده های زمانی را می نامند) در یک نمودار بسیار ساده جمع آوری شده است.

سپس این نمودارها با کمک یک الگوریتم پیچیده شبکه عصبی به یک تصویر 3 بعدی تبدیل می شوند. محققان این الگوریتم را با نشان دادن آن هزاران عکس معمولی از تیم در حال حرکت و حمل اشیاء در اطراف آزمایشگاه، در کنار داده های زمانی ضبط شده توسط آشکارساز تک نقطه در همان زمان آموزش دادند. سرانجام، این شبکه به اندازه کافی در مورد چگونگی مطابقت داده های زمانی با عکس ها یادگرفته بود بود که به تنهایی قادر به ایجاد تصاویر بسیار دقیق از داده های زمانی است.

این تیم موفق به ساخت تصاویر متحرک در حدود 10 فریم در ثانیه از داده های زمانی شد، اگرچه سخت افزار و الگوریتم مورد استفاده دارای پتانسیل تولید هزاران تصویر در ثانیه را دارد. در حال حاضر، توانایی شبکه عصبی در ایجاد تصاویر محدود به چیزی است که برای انتخاب از داده های زمانی صحنه های ایجاد شده توسط محققان، آموزش داده شده است. با این وجود، با آموزش بیشتر و حتی استفاده از الگوریتم‌های پیشرفته تر، می توان تجسم طیف متنوعی از صحنه ها را یاد گرفت و برنامه های بالقوه خود را در موقعیت های واقعی گسترش داد.

انتهای پیام/

178 / 336

نظرات

1- لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
2- نظرات حاوی مطالب توهین‌آمیز یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران و مغایر با قوانین کشور منتشر نمی‌شود.
3- نظرات پس از تایید منتشر می‌شود.

ایسکاTV

اخبار پر بازدید

آخرین اخبار