راه ترقی

آخرين مطالب

تکنیک جدید عکس‌برداری مبتنی‌بر لیدار، تصاویر را از فاصله‌ 45 کیلومتری ثبت می‌کند اقتصاد

تکنیک جدید عکس‌برداری مبتنی‌بر لیدار، تصاویر را از فاصله‌ 45 کیلومتری ثبت می‌کند

  بزرگنمايي:

راه ترقی - یک سیستم عکاسی جدید مبتنی بر فناوری لیدار در چین تولید شده است که با استفاده از آن می‌توان از سوژه‌هایی به ابعاد یک انسان، از فواصل طولانی عکس گرفت.

عکس‌برداری از فواصل طولانی روی زمین یک چالش پیچیده است. ثبت نور از یک سوژه که در فاصله‌ی طولانی از دوربین قرار دارد، کار آسانی نیست. علاوه‌براین، جو اتمسفر زمین و نیز آلودگی‌ هوای شهرها در نور تحریف ایجاد کرده که عکس را خراب می‌کند. این عوامل باعث شده‌اند تا ثبت عکس از سوژه‌هایی که در فاصله‌ی بیشتر از چند کیلومتر از دوربین قرار دارند، سخت باشد؛ با فرض بر اینکه دوربین در ارتفاعی قرار داده شده باشد که انحنای زمین در مشاهده سوژه تاثیر نگذارد. اما در سال‌های اخیر محققان، تشخیص‌دهنده‌های حساس عکس را توسعه داده‌اند تا عملکرد بهتری در این زمینه داشته باشند. این تشخیص‌دهنده‌ها به‌قدری حساس هستند که می‌توانند تک‌تک فوتون‌ها را از سوژه‌هایی که در فاصله‌ی 10 کیلومتری دوربین قرار دارند، ثبت کرده و از کنارهم‌قراردادن این فوتون‌ها تصویر نهایی را تولید کنند. مقالات مرتبط:
دوربین چه تفاوت‌هایی با چشم انسان دارد؟ با این 6 روش ساده تصاویر بهتری در تعطیلات ثبت کنید
با این اوصاف، فیزیک‌دانان تمایل دارند تا فناوری یادشده را بیشتر بهبود دهند. ژنگ‌پینگ لی و تیمش از دانشگاه علم و فناوری چین در شانگهای نشان دادند که چگونه می‌توان از سوژه‌هایی در فاصله‌ی 45 کیلومتری در یک محیط شهری عکس گرفت. در تکنیک تیم مورد اشاره، تشخیص‌دهنده‌های تک فوتون‌ و یک الگوریتم خاص تصویربرداری محاسباتی ترکیب شده است تا درنهایت بتوان عکس‌هایی با وضوح‌ تصویری بسیار بالا به ثبت رساند. عکس‌های ثبت‌شده با این تکنیک از بازترکیب کم‌ترین داده‌های نقطه‌ای به‌دست می‌آیند. تکنیک جدید، در اصل روش کارکرد بسیار ساده‌ای دارد. سیستم یادشده براساس تشخیص فاصله لیزری یا تاباندن نور به فاصله با استفاده از لیزر و ایجاد عکس با استفاده از ثبت نور بازتاب‌شده کار می‌کند. یکی از مزایای مهم این نوع روش‌های تصویربرداری این است که فوتون‌های بازتاب‌شده از سوژه در بازه‌ی زمانی خاصی به تشخیص‌دهنده‌ها برمی‌گردند که این بازه‌ی زمانی به فاصله‌ی سوژه بستگی دارد و به همین دلیل نور اضافه‌ی بازتاب‌شده توسط تشخیص‌دهنده‌ی فوتون نادیده گرفته می‌شود. باتوجه‌به ویژگی‌های روش فوق، نویز ایجادشده‌ی ناشی از فوتون‌های ناخواسته که در محیط وجود دارند، به‌میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و سیستم‌های لیدار را قادر می‌سازد تا حساسیت بالایی داشته باشند و فاصله‌ی سوژه را نیز به‌دقت تشخیص دهند. برای بهبود بیشتر عملکرد این سیستم جدید در محیط‌های شهری، ژنگ‌پینک و افراد تیم وی از یک لیزر مادون‌قرمز با طول موج 1550 نانومتر، نرخ تکرار 100 کیلوهرتز و قدرت کم 120 میلی‌واتی استفاده کرده‌اند. استفاده از این طول موج باعث شده است تا سیستم مذکور برای چشم ضرر نداشته باشد و بنابراین تیم سازنده را قادر ساخته تا بتوانند فوتون‌های خورشید را در تصویر نهایی فیلتر کنند. محققان، فوتون‌ها را با دستگاه‌های اپتیکی مشابه‌با یک تلسکوب فضایی معمولی (با گشودگی دیافراگم 280 میلی‌متر) ارسال و دریافت می‌کنند. سپس فوتون‌های بازتاب‌شده با یک تشخیص‌دهنده‌ی تکی فوتون معمولی دریافت می‌شوند. همچنین محققان برای ساخت یک تصویر، دامنه‌ی دید را با استفاده از آینه‌های کنترل‌شونده‌ی پیزو (Piezo) بررسی می‌کنند. این آینه‌ها امکان چرخیدن به بالا، پایین و طرفین را دراختیار محققان قرار می‌دهند. با این روش می‌توان تصاویری دوبعدی ایجاد کرد اما با تغییردادن زمان امکان ثبت فوتون‌های بازتاب‌شده از فواصل مختلف، امکان ایجاد یک تصویر سه‌بعدی نیز فراهم می‌شود. آخرین پیشرفتی که تیم مورد بحث به‌ آن دست‌ یافته، توسعه‌ی یک الگوریتم برای ایجاد تصویر براساس داده‌های به‌دست‌آمده از تک‌تک فوتون‌های بازتاب‌شده است. این نوع تصویربرداری محاسباتی در سال‌های اخیر به‌صورت آزمایشگاهی توسعه داده شده است و به محققان اجازه می‌دهد تا با مجموعه‌ی مختصری از داده‌ها بتوانند یک تصویر نهایی تولید کنند. نتیجه‌ی کار واضح است و عمکلرد روش فوق را به‌خوبی نشان می‌دهد. این تیم تحقیقاتی، دوربین جدید خود را در طبقه‌ی بیستم یک ساختمان در جزیره چونگمینگ واقع در شانگهای قرار دادند و با استفاده از آن تصویر ساختمان حمل‌و‌نقل هوایی شهری پودانگ واقع در 45 کیلومتری محل دوربین را ثبت کردند.
عکس‌هایی که در همین شرایط با استفاده از تلسکوپ ثبت می‌شوند، چیزی جز نویز نشان نمی‌دهند. اما این تکنیک جدید تصاویری تولید می‌کند که وضوح فضای آن حدود 60 سانتی‌متر است و جزئیاتی مثل پنجره‌ی ساختمان سوژه را هم نشان می‌دهد. این محققان در مورد روش خود می‌گویند: این تصاویر قابلیت‌های برتر سیستم‌ لیدار تک‌فوتونی مادون قرمز را به‌وضوح نشان می‌دهد. با استفاده از این تکنیک جدید می‌توان سوژه‌ها را در فاصله‌های خیلی دور نیز به‌خوبی تشخیص داد. همچنین، این روش به‌میزان قابل‌توجهی بهتر از محدودیت انکسار یک متر در فاصله‌ی 45 کیلومتری بوده و مشخصا بهتر از الگوریتم‌هایی است که اخیرا در این زمینه توسعه داده شده‌اند. تصویری که مشاهده می‌کنید، نشان‌دهنده‌ی ظرفیت تکنیک جدید در روشنایی روز از فاصله‌ی 21 کیلومتری است. ژنگ‌پینگ در بخشی از توضیحات خود در مورد این روش جدید می‌گوید: با استفاده از روش جدید ما می‌توان از سوژه‌هایی که در فاصله‌های خیلی دور قرار دارند، با سرعتی زیاد و مصرف انرژی بسیار کم، تصاویر اپتیکی سه‌بعدی ثبت کرد. این تکنیک جدید کاربردهای وسیعی دارد. محققان همچنین به این مورد اشاره کرده‌اند که تشخیص از راه‌دور، نظارت هوایی و تشخیص سوژه ازجمله کاربردهای تکنیک جدید این تکنیک محسوب می‌شوند. ابعاد کلی این دستگاه در حد یک جعبه‌ی کفش است و به‌همین دلیل امکان جابه‌جایی آن به‌راحتی فراهم است. ژنگ‌پینک و تیمش اعلام کرده‌اند که امکان ارتقاء عملکرد تکنیک آن‌ها وجود دارد. سیستم ما با انجام یک‌سری تغییرات می‌تواند از سوژه‌هایی که در فاصله‌ی چند صدکیلومتری قرار دارند نیز عکسبرداری کند و بنابراین روش جدیدی برای پیشرفت سریع سیستم‌های عکسبرداری لیدار خواهد بود که با کم‌ترین میزان مصرف انرژی و با سرعتی بسیار زیاد می‌تواند تصاویری با وضوح بسیار بالا از فواصل طولانی ثبت کند. بنابراین لبخند بزنید، شاید این محققان همین حالا درحال تماشای شما باشند. نظر شما در مورد این تکنیک جدید عکسبرداری چیست؟





نظرات شما

ارسال دیدگاه

Protected by FormShield

ساير مطالب

امتناع کنندگان از بازگشت ارز صادراتی به قوه قضاییه معرفی می شوند

چرخ تولید با مهار سوداگری در بازار سرمایه رونق می یابد

انسان‌ها و نئاندرتال‌ها زودتر از آنچه می‌پنداشتیم از یکدیگر جدا شدند

ردپای سوداگران بزرگ ارزی در بالا بردن قیمت ها

خرید آنلاین لباس از «شی بای»

داستان برند کولگیت؛ بیش از دو قرن تولید محصولات بهداشتی

AMD در نمایشگاه E3 2019 رویدادی با تمرکز بر حوزه گیمینگ برگزار خواهد کرد

اولین ابرخودروی جهان با چاپ سه‌بعدی تولید شد

65 هزار میلیارد برای ایجاد 988 هزار فرصت شغلی اختصاص یافت

راهکاری که قرار است نرخ دلار را بشکند

موافقت مجلس با لایحه موافقت‌نامه سرمایه‌گذاری بین ایران و لوکزامبورگ‌

کارنامه ارز 4200 تومانی در سال97

زمان واریز یارانه اردیبهشت اعلام شد

مردم فریب سایت‌های جعلی را نخورند

HTC نسخه‌ ارزان‌تر گوشی مبتنی‌بر بلاک‌ چین اکسدوس را معرفی کرد

گوگل سرانجام جزئیاتی درباره‌ پروژه فیوژا ارائه کرد

25 هزار تومان تخفیف خدمات کولر برای بازدیدکنندگان تهرانی زومیت

کم‌استهلاک‌ترین خودروهای شاسی بلند و کراس اور در سال 2019

مصاحبه با جاستین کان، هم‌بنیان‌گذار استارتاپ توییچ

تکنیک جدید عکس‌برداری مبتنی‌بر لیدار، تصاویر را از فاصله‌ 45 کیلومتری ثبت می‌کند

آیا مدیران اینتل رقبای خود را دست‌کم می‌گیرند؟

شمارش معکوس برای مسابقه فضایی جدید در ماه (بخش اول)

فرمول یک اسپانیا با قهرمانی لوئیس همیلتون به پایان رسید

استقرار پمپ درون چاهی محققان کشور در 2 میدان نفتی برای بازیافت نفت سنگین

آیا گوگل به‌سمت سقوط می‌رود؟

چرا استرالیا باید دست به کشتار گربه‌ها بزند؟

تعیین خط گرندپری فرمول یک اسپانیا، با پول پوزیشن بوتاس همراه شد

ناکامی اسپیس ایکس در آزمایش چتر نجات کپسول کرو دراگون

تاکید رئیس جمهور بر اتمام مسکن مهر تا پایان امسال

350 میلیون دلار فرش ماشینی سالانه صادر می شود

انعقاد قرارداد سرمایه‌گذاری مشترک میان تویوتا و پاناسونیک در حوزه خانه‌های هوشمند

گوگل و کوالکام کیت توسعه هدفون‌های مجهز به دستیار صوتی اسیستنت را معرفی کردند

همتی:براساس متغیرهای سیاسی در بازار ارز سرمایه گذاری نکنید

برخی بانک ها آماده فعال سازی رمز دوم یکبار مصرف نیستند

آلارم گوگل اسیستنت تنها با گفتن کلمه Stop قطع می‌شود

موتور جستجوی گوگل به زودی امکان جست و جو در محتوای پادکست را فراهم می‌کند

سرعت عملکرد نسخه آتی گوگل اسیستنت، 10 برابر بیش از پیش می‌شود

گوگل نام تمامی محصولات هوم را به نست تغییر می‌دهد

حالت Incognito به نقشه‌ی گوگل هم اضافه می‌شود

پیکسل 3a و پیکسل 3a ایکس ال رونمایی شدند

اندروید Q با پشتیبانی از تم تاریک و گوشی‌ های تاشدنی منتشر خواهد شد

مایکروسافت، کیت توسعه‌ ویژوال استودیو را برای اتریوم منتشر کرد

MyAnalytics مایکروسافت، کاربران را به داشتن آرامش و تمرکز تشویق می‌کند

با 10 مورد از عجیب‌ترین اختلالات روانی آشنا شوید (بخش اول)

واقعیت افزوده به جستجوی گوگل اضافه می‌شود

گوگل نسخه‌ مبتنی‌بر وب دوپلکس را رونمایی کرد

در به‌روزرسانی جدید مایکروسافت فوتوز، تصاویر سریع‌تر ویرایش می‌شوند

ثبت نشدن آدرس بعضی سایت‌های ایرانی در پروفایل اینستاگرام

تعداد دستگاه‌های فعال اندرویدی به مرز 2.5 میلیارد دستگاه رسید

کارشناس انرژی : تحریم های نفتی ؛ تاثیر دلخواه کاخ سفید را ندارد