Лазер может подглядывать в замочную скважину

14.09.2021

Способность "заглядывать" внутрь закрытых помещений в течение долгого времени относилась к разряду научной фантастики и всяких "супергеройских" умений. Однако, исследователи из лаборатории Computational Imaging Lab Стэнфордского университета, взяв за основу технологию NLOS (non-line-of-sight imaging), добились того, что единственный луч лазерного света, проникающий в замкнутое помещение, скажем так, через замочную скважину, позволят увидеть все физические объекты, находящиеся в этом помещении.

Технология съемки NLOS является уже достаточно давно известной технологией. На основе этого метода уже были созданы "умные" камеры, способные заглядывать за углы и производить съемку предметов, скрытых какими-либо препятствиями. Однако, большинство предыдущих реализаций технологии NLOS-съемки позволяли увидеть достаточно крупные объекты и ровные поверхности, стен в помещении, к примеру. Технология NLOS является очень перспективной технологией для целого ряда областей. Самоуправляемые автомобили-роботы, к примеру, при помощи такой технологии могут "заглянуть" за углы и распознать потенциальную опасность прежде, чем ее сможет увидеть обычная камера или человек-водитель.

Технология работает следующим образом - лазер излучает серию коротких импульсов определенной длительности, идущих через определенный интервал времени. Свет лазера многократно отражается от поверхностей предметов, в том числе и от скрытых препятствиями, какая-то его часть возвращается назад и улавливается датчиками камеры. Информация о том, сколько времени прошло между подачей начального импульса и регистрацией сигнала отраженного света, обрабатывается при помощи сложных математических алгоритмов, которые воссоздают изображения предметов, не попадающих в поле прямого зрения камеры. Конечные изображения не могут похвастаться высоким качеством и разрешающей способностью, но человек достаточно легко распознает предметы на этих изображениях.

Однако, у существующих реализаций NLOS-технологии имеется ряд серьезных ограничений, качество ее работы очень сильно зависит от площади и отражающей способности поверхности скрытых предметов. Это, и некоторые другие ограничения, делали попытки съемки извне находящегося внутри замкнутого помещения практически невозможным делом до последнего времени.

Метод съемки "через замочную скважину", разработанный в Стэнфорде, получил такое название из-за того, что для его работы необходимо лишь крошечное отверстие, через которое луч лазера может осветить маленькое пятно на противоположной поверхности. Огромное количество фотонов многократно отражается от поверхностей стен и предметов в помещении, но лишь небольшому количеству фотонов удается вернуться назад и попасть на поверхность лавинного фотодетектора, способного регистрировать и измерять время прибытия даже единичных фотонов.

<< Назад: Программируемый процессор на базе молекул ДНК 15.09.2021

>> Вперед: Кофе в пробирках 14.09.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Квантовый компьютер Google превзошел границы классических вычислений 17.11.2025 Квантовые технологии на протяжении многих лет оставались областью теоретических ожиданий, однако последние успехи показывают, что они постепенно становятся реальным инструментом для решения задач, недоступных классическим вычислительным системам. На этом фоне сообщение Google Research о новом достижении квантового компьютера компании стало важным шагом в развитии высокопроизводительных вычислений. Особенность недавнего эксперимента заключается в том, что система на основе кубитов справилась с чрезвычайно сложной задачей за несколько минут. По расчетам исследователей, для классического суперкомпьютера подобная операция обернулась бы вычислениями, которые растянулись бы на тысячи лет. Именно это, по словам Google, и позволило впервые однозначно подтвердить квантовое преимущество, то есть ситуацию, когда квантовое устройство демонстрирует результат, недостижимый для традиционных машин даже теоретически. В компании подчеркивают, что речь не идет о скорой замене классических компьютеров. Квантовые системы пока применимы лишь в ограниченном наборе задач и не подходят для повседневных вычислений. Тем не менее они открывают путь к моделированию химических реакций, разработке новых материалов, решению задач оптимизации данных и исследованиям в области криптографии, где объемы информации и сложность процессов выходят за пределы возможностей обычных вычислителей. Ключевым элементом квантовой архитектуры является кубит - квантовый аналог классического бита, способный находиться не только в состояниях "0" или "1", но и в их квантовой суперпозиции. Такое свойство позволяет системе моделировать множество вариантов вычислений одновременно, что принципиально отличает квантовые устройства от классических, последовательно перебирающих варианты. Не менее важным феноменом является квантовая запутанность - состояние, при котором изменение параметров одного кубита оказывает мгновенное влияние на другой, независимо от расстояния между ними. Благодаря этой связи квантовые схемы могут работать как единая система, обеспечивая вычислительные мощности, которые невозможно повторить в привычных архитектурах. В Google отмечают, что важнейшим аспектом нынешнего достижения является возможность независимой верификации результата. Полученные данные не просто демонстрируют теоретическое превосходство, а предоставляют воспроизводимый эксперимент, подтверждающий, что квантовые процессы способны выполнять операции, которые классические суперкомпьютеры эффективно не осилят. Этот прорыв стал возможен благодаря многолетней работе над созданием стабильных кубитов и управлением квантовыми состояниями, что остается одной из самых трудных задач современной физики. Несмотря на сохранение технологических ограничений, сам факт успешного эксперимента говорит о том, что квантовые вычисления перестают быть абстракцией и входят в стадию практических демонстраций.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026