https://frosthead.com

Ta kamera vidi tisto, česar oči ne zmorejo

Nekega dne bomo lahko v ne tako oddaljeni prihodnosti vsi v žepih nosili fotoaparate, ki vidijo daleč preko tega, česar so naše oči sposobne.

To je cilj skupine raziskovalcev z univerze v Washingtonu, ki je v sodelovanju z Microsoftom razvila cenovno dostopno hiperspektralno kamero, ki ji pravijo HyperCam.

Človeško oko, čeprav zaslepi v svoji kompleksnosti, lahko vidi le omejen obseg. Od celotnega elektromagnetnega spektra naše oči zaznavajo le tri barvne pasove - rdečo, zeleno in modro. Tako so znanstveniki dolgo uporabljali hiperspektralno slikanje - tehnologijo, ki elektromagnetni spekter razdeli na stotine pasov, da ustvari podrobne slike podatkov, razen tistega, kar lahko vidi oko - za različne namene. V kmetijstvu in rudarstvu se uporablja za pregledovanje vsebnosti mineralov in vlage v tleh. Na hiperspektralnih fotografijah iz zraka bodo nekatere vrste tal ali minerali imele posebne spektralne podpise, ki tvorijo vzorce. Inšpektorji za varnost hrane lahko s hiperspektralnimi kamerami ocenjujejo hrano glede prehranske vsebnosti ali onesnaženosti z neživili.

hiper-pest-slike-edit.jpg

HyperCam uporablja tako vidno svetlobo kot nevidno bližnje infrardečo svetlobo, da pokuka pod površine predmetov in ustvari vzorce, da svojim očem pokažemo, kaj jim manjka. Za vsako sliko ustvari sliko iz 17 različnih valovnih dolžin. Integrirana programska oprema nato izbere najboljše koščke vsake slike, ki jih lahko združimo v celoto. Privilegira dele slike, ki prikazujejo stvari, ki jih oko navadno ne bi zaznalo.

"[HyperCam] samodejno poskuša določiti, kaj je koristno v sceni, " razloži Mayank Goel, doktorski študent na Washingtonski univerzi, ki deluje na projektu HyperCam. "Pretirava, česar človeško oko ne more videti."

HyperCam lahko na primer opazi žile pod človeško kožo. Ti vzorci žil v kombinaciji z ultra podrobnimi slikami površinskih vzorcev kože se lahko uporabljajo za identifikacijo. V eksperimentu, ki je vključeval 25 oseb, je HyperCam lahko z več kot 99-odstotno natančnostjo primerjal fotografije rok in njihovih oseb. Ta visoka stopnja natančnosti kaže, da bi HyperCam lahko uporabil biometrične namene, na primer z uporabo vzorcev kože za odklepanje pametnih telefonov ali celo kot ID za spletno plačevanje.

Goel meni, da bi lahko izdelali tako podrobne slike kožnih vzorcev tudi številne medicinske namene. Lahko bi ga na primer uporabili za spremljanje celjenja ran sčasoma in zajem drobnozrnate spremembe, ki je človeško oko ne more videti.

hiperkam-avokado-1.jpg

HyperCam ima zanimive potencialne namene tudi za potrošnike. Z lahkoto ločite med zrelim in prezrelim sadežem ter odstranjuje modrice pod površino, ki ogrožajo teksturo hruške ali jabolka. Čim bolj je zrel plod, temnejši bo na sliki HyperCam. To je zato, ker so zreli plodovi mehkejši; svetloba prodre v plod, namesto da bi se odsevala.

Za razliko od hiperspektralnih kamer, ki se uporabljajo v industrijske namene, ki lahko stanejo več tisoč dolarjev, HyperCam znaša le okoli 800 dolarjev. In ustvarjalci pravijo, da bi lahko za samo 50 dolarjev tehnologijo vsadili v mobilne telefone.

HyperCam tehnologija ima omejitve. Ne morete ga uporabljati pri močni dnevni svetlobi, saj bo preveč svetlobe preplavilo njegove sposobnosti, da razširi spekter. Tudi v zelo osvetljeni trgovini z živili bi morda moral uporabnik HyperCam držati precej blizu izdelka - recimo eno nogo - tako, da dobi natančno branje.

Čeprav bi lahko izbrali najboljše breskve na trgu, bi bilo nedvomno koristno, izumitelji HyperCam-a pa trdijo, da ima veliko več potencialne uporabe. In čeprav trenutno ni načrtov, da bi HyperCams posadili v mobilne telefone, raziskovalci upajo, da si bodo prizadevali za to v bližnji prihodnosti.

"Želimo sodelovati z [drugimi] znanstveniki, " pravi Goel. "Ideja je, da ljudi izobražimo, kako izdelujejo to kamero, nato pa jo lahko ustvarijo za svoje aplikacije."

Ta kamera vidi tisto, česar oči ne zmorejo