تصویر برداری سه بعدی با دوربین گوشی!

فرارو-محققان دانشگاه استنفورد روش جدیدی طراحی کرده اند که به حسگر‌های تصویر استاندارد اجازه می‌دهد نور را به صورت سه بعدی ببینند. این تکنیک به دوربین ها این امکان را می‌دهد تا فاصله اشیاء را اندازه گیری کنند و تصویربرداری سه بعدی را به طور گسترده در گوشی‌های هوشمند در دسترس قرار دهند.

به گزارش فرارو، اوکان آتالار کاندیدای دکترای مهندسی برق در دانشگاه استنفورد، می‌گوید: «دوربین‌های سه‌بعدی موجود به پیکسل‌های تخصصی نیاز دارند که به سختی می‌توان آن‌ها را در فرمت‌های بزرگ تشخیص داد و به دلیل تجهیزات الکترونیکی پیچیده‌ای که برای ثبت سه‌بعدی در پیکسل‌ها لازم است، از فاکتور‌های پرکننده کوچک‌تری برخوردار هستند.» نویسنده مقاله‌ای که این سیستم جدید را توصیف می‌کند می‌گوید: «رویکرد ما حسگر‌های سه بعدی را از ابتدا طراحی نمی‌کند، بلکه حسگر‌های دو بعدی استاندارد و بسیار پیشرفته را به حسگر‌های سه بعدی تبدیل می‌کند.»

اندازه گیری فاصله بین اجسام با نور در حال حاضر فقط با سیستم‌های تخصصی و گران قیمت lidar «تشخیص و محدوده نور» امکان پذیر است. لیدار با استفاده از یک لیزر به اجسام نور می‌تاباند و نوری را که به عقب باز می‌گردد، اندازه گیری می‌کند. این سیستم می‌تواند تشخیص دهد که یک شیء چقدر دور است، با چه سرعتی در حال حرکت است، نزدیکتر است یا دورتر و مسیر‌های تلاقی دو جسم متحرک را تشخیص می‌دهد. رویکرد جدید محققان استنفورد لیدار با وضوح مگاپیکسل را فعال می‌کند. سطحی که امروزه امکان‌پذیر نیست.

وضوح بالاتر به لیدار این امکان را می‌دهد تا اهداف را در برد بیشتری شناسایی کند. یکی از راه‌های افزودن تصویر سه بعدی به حسگر‌های استاندارد، افزودن منبع نور و مدولاتوری است که در هر ثانیه میلیون‌ها بار نور را روشن و خاموش می‌کند با اندازه گیری تغییرات نور، مهندسان می‌توانند فاصله را محاسبه کنند. تعدیل کننده‌های موجود به نیروی زیادی نیاز دارند. تیم استنفورد مشکل تعدیل کننده را با استفاده از پدیده‌ای به نام تشدید صوتی حل کرد. محققان یک مدولاتور صوتی با استفاده از ویفر لیتیوم نیوبات (یک کریستال شفاف که به دلیل خواص الکتریکی، شنوایی و نوری بسیار شناخته شده است) ساختند که با دو الکترود شفاف پوشانده شده است.

طراحی مدولاتور جدید ساده است. این مدولاتور از دوربین‌های خارج از قفسه استفاده می‌کند. محققان این پروژه می‌گویند که این می‌تواند پایه‌ای برای نوع جدیدی از لیدار فشرده و کم‌هزینه به نام لیدار استاندارد CMOS باشد؛ که می‌تواند به هواپیما‌های بدون سرنشین و مریخ نورد‌های فرازمینی راه پیدا کند. آتالار مهندس برق و نویسنده ارشد این پروژه، می‌گوید: «رویکرد ما می‌تواند در رژیم فروسرخ نیز مؤثر باشد. هیچ سنسور تصویر IR نمی‌تواند عمق را بدون نیاز به تغییرات قابل توجه تشخیص دهد.» شرکت اپل سیستم لیدار را در مدل‌های فعلی آیفون ۱۳ پرو و آیفون ۱۳ پرو مکس به کار برده است. این شرکت می‌گوید این سیستم فوکوس بهتری در نور کم ارائه می‌دهد و جلوه‌های حالت پرتره در شب را بهبود می‌بخشد.

محققان دانشگاه استنفورد می‌گویند پیاده سازی لیدار آن‌ها نسبت به آنچه توسط اپل استفاده می‌شود، هزینه کمتری دارد و می‌تواند بر روی طیف وسیع تری از تلفن‌ها نصب شود. ، مدیر عامل برند 3D، یک شرکت عکاسی سه بعدی می‌گوید: «دستگاه‌های اسکن لیدار برای تعیین عمق عکس استفاده می‌شوند. با حرکت دوربین در اطراف جسم، می‌توان از چندین زاویه مختلف برای ایجاد یک مدل سه بعدی کامل استفاده کرد. Sukemasa Kabayama، مدیر عامل Uplift Labs که از تصاویر سه بعدی برای تجزیه و تحلیل عملکرد انسان با استفاده از گوشی‌های هوشمند استفاده می‌کند، می‌گوید: «اگرچه دوربین‌ها به‌طور خاص دوربین‌های سه بعدی نیستند، اما دوربین‌های گوشی‌های هوشمند این قدرت را دارند که داده‌های ارزشمند را ثبت کنند و تصاویر سه بعدی را با استفاده از ویدئو و سایر برنامه‌ها تولید کنند.»

به گفته کارشناسان استفاده گسترده از فناوری سه بعدی می‌تواند عکاسی را به طور چشمگیری تغییر دهد. با دوربین‌های سه بعدی، می‌توانید صحنه‌ها و اشیائی را که افراد از راه دور می‌توانند آن‌ها را به‌صورت فیزیکی تجربه کنند، ثبت کنید. این امر برای دورکاری، یادگیری، فواصل ایمن در طول همه گیری ها و همچنین برای تشخیص، درمان و تعمیر کارکرد‌ها در بخش مراقبت‌های بهداشتی، فناوری و تولید، راهگشا خواهد بود. تصویر سه بعدی جمع آوری شده توسط گوشی‌های هوشمند می‌تواند جزئیات بیشتری در خصوص تصاویر در اختیار ما قرار دهد.

این فناوری سه بعدی در زمینه ورزش، تناسب اندام و تندرستی نیز تاثیر گذار خواهد بود. ورزشکاران حرفه‌ای با استفاده از فناوری سه بعدی می‌توانند آسیب‌های حین ورزش را به حداقل برسانند. با در دسترس قرار دادن دوربین‌های سه بعدی و تجزیه و تحلیل از طریق تلفن‌های هوشمند، ورزشکاران با هر مجموعه مهارتی می‌توانند حرکت خود را برای دستیابی به تجزیه و تحلیل بیومکانیکی دقیق ردیابی و بررسی کنند. داشتن دوربین سه بعدی در دستگاه تلفن همراه می‌تواند امنیت آن را افزایش دهد. ریچارد کریر، معاون ارشد و مدیر کل CyberLink که فناوری تشخیص چهره را تولید کرده می‌گوید: «دوربین‌های سه بعدی پیشرفته‌تر می‌توانند جزئیات بیشتری از چهره افراد ثبت کنند و از تشخیص اشتباه جلوگیری کنند.»

منبع: digitaltrends