Изследователи от Масачузетския технологичен институт успя да получи супер ясни изображения на обекти в почти 100 процента тъмнина, благодарение на събирането на информация от единични фотони, записани от всеки отделен пиксел твърдо състояние детектор.
снимка от открити източници
Това постижение може да помогне например при изучаването на крехките биологични материали като човешкото око, които могат да се повреди от по-силна подсветка. Също това развитие може намерете приложение във военното разузнаване, което ви позволява да си правите бележки CCTV с минимална подсветка, за да се избегне откриване от противника.
За да получите тези снимки, електротехник от MIT Ахер Кирмани и неговите колеги са разработили алгоритъм, който взема под внимание корелации между съседни части на маркирания обект, както и физика на слабо осветени измервания.
„Не сме измислили нов лазер или нов детектор“, отбелязва Кирмани. Вместо това неговият екип приложи нов алгоритъм, който може да се използва със стандартни и повсеместни общ фотонен детектор.
В тази система нискоенергийните импулси на видимия лазер светлините стрелят в дадена част от пространството, докато поне един фотон няма да бъде записан детектор; всеки маркираната точка съответства на един пиксел от финала изображение.
Колебания във времето, от което отнема фотоните обект, предоставете информация за неговата дълбочина – това е стандарт начин за пресъздаване на триизмерни структури. Алгоритъмът обаче разработена от Kirmani, позволява да се постигне този резултат, използвайки само една стотна от броя на фотоните, които са необходими съществуващи LIDAR технологии.
Тъй като лазерът генерира светлина само с една дължина на вълната, Изображенията се получават в монохром. Новата техника обаче позволява до известна степен идентифицират различните материали на обекта въз основа на степента, в която те отразяват цвета на лазера.
В експеримента си, симулиращ реални условия, изследователите използваха различни алгоритми за намаляване на шума, което им позволи да получат 3D снимки с висока разделителна способност, използвайки само един милион фотона. За сравнение, моментна снимка същото качество, направено от смартфон камера в офиса осветлението, ще изисква няколкостотин трилиона фотона, съобщава Кирмани.
лазери
