تطوير كاميرا ثلاثية الأبعاد قادرة على اختراق الضباب واللحم البشري
01:47 م - الإثنين 22 نوفمبر 2021
كاميرا ثلاثية الأبعاد
طُوّر العلماء كاميرا ثلاثية الأبعاد قوية قادرة على اختراق ورؤية أي شيء تقريبا، بما في ذلك الزوايا والضباب وحتى اللحم البشري. ويستخدم الجهاز، الذي صنعه باحثون من جامعة نورث وسترن في إيفانستون، إلينوي، تقنية تسمى "الطول الموجي التركيبي الهولوغرافي".
ربما يعجبك
ويعمل عن طريق تشتيت الضوء بشكل غير مباشر على الأشياء المخفية، والتي تنتشر مرة أخرى وتنتقل مرة أخرى إلى الكاميرا، حيث يُستخدم الذكاء الاصطناعي لإعادة بناء الكائن الأصلي.
ويقول الفريق إن الكاميرا على بعد عقد من أن تكون متاحة تجاريا، ولكن عندما تصل هذه التكنولوجيا يمكن استخدامها في السيارات، وكاميرات المراقبة وحتى كماسح ضوئي طبي.
ويمكن أن يكون أحد الأمثلة هو استبدال استخدام المنظار في تنظير القولون، وبدلا من ذلك جمع موجات الضوء لرؤية الطيات داخل الأمعاء.
وهذا مجال بحث جديد نسبيا، يُعرف باسم التصوير من دون خط البصر (NLoS)، ويمكن لهذه التقنية أن تلتقط بسرعة صورا كاملة المجال لمناطق كبيرة. وتفعل ذلك بدقة دون المليمتر، وهو مستوى من الدقة يمكن أن تستخدمه الكاميرا التي تعمل بالذكاء الاصطناعي للرؤية من خلال الجلد، ورؤية حتى أصغر الشعيرات الدموية تعمل.
ونظرا لتناثر الضوء على الأشياء المخفية وتناثره مرة أخرى إلى الكاميرا، تعيد الخوارزمية بناء إشارة الضوء المتناثرة.
ونظرا لدقتها العالية، تتمتع هذه الطريقة أيضا بإمكانية تصوير الأشياء سريعة الحركة، مثل القلب النابض أو السيارات المسرعة حول زاوية الشارع.
وفي حين أن هذه الطريقة لديها إمكانات واضحة للتصوير الطبي، إلا أن هناك مجموعة واسعة من التطبيقات.
ويشمل ذلك إنشاء أنظمة ملاحة للإنذار المبكر للسيارات والتفتيش الصناعي في الأماكن الضيقة بإحكام.
ومع ذلك، يعتقد الباحثون أن التطبيقات المحتملة لا حصر لها.
وقال فلوريان ويلوميتسر، المعد الأول للدراسة: "تقنيتنا ستدخل موجة جديدة من قدرات التصوير".
وتستخدم نماذج المستشعرات الحالية ضوءا مرئيا أو ضوءا تحت الأحمر، لكن المبدأ عالمي ويمكن تمديده إلى أطوال موجية أخرى.
وكان الهدف من المشروع هو اعتراض الضوء المبعثر من أجل إعادة بناء المعلومات الموجودة في الضوء.
وتتغلب التكنولوجيا الجديدة على المشكلات، ويمكنها التصوير حول الزوايا ومن خلال أشكال أخرى من الوسائط - مثل الجلد والمعدن - بدقة أعلى.
ونظرا لأن الضوء ينتقل فقط على مسارات مستقيمة، يجب أن يكون هناك حاجز معتم، مثل جدار أو شجيرة أو سيارة، حتى يتمكن الجهاز الجديد من رؤيته حول الزوايا.
ويرتد الضوء المنبعث من وحدة الاستشعار عن الحاجز، ثم يصطدم بالجسم الموجود في الزاوية. ثم يرتد الضوء مرة أخرى إلى الحاجز ويعود في النهاية إلى كاشف وحدة المستشعر.
تجدر الإشارة إلى أن ذلك حاليا نموذج أولي ويستغرق ما يصل إلى عشر سنوات من كونه منتجا تجاريا، ويرجع ذلك جزئيا إلى الوقت الذي سيستغرقه للحصول على الموافقة الطبية.
ونُشرت الدراسة في 17 نوفمبر في مجلة Nature Communications.
