مشاهده نقاط کور با استفاده از نور لیزر و محاسبات عمیق
پژوهشگران دانشگاه‌های رایس، استنفورد، پرینستون و متودیست جنوبی روشی نوین برای کاربرد لیزر جهت دیدن گوشه های کور و کنارها توسعه داده‌اند که از نظر سرعت اسکن و رزولوشن از تکنیک های قبلی بهتر است. یافته‌ها در ژورنال اوپتیکا به چاپ رسیده است.
ارتش آمریکا که از طریق گرنت‌های دارپا بودجه‌ی کار را تامین کرده به دلایل مشخصی علاقه‌ی بسیاری به این روش نشان می‌دهد و ناسا می‌خواهد از این روش برای عکس‌برداری از غارها، احتمالا از مدار زمین، استفاده کند. این تکنیک ممکن است روزی به ماموران نجات این امکان را بدهد که داخل ساختمان‌هایی که به دلیل زلزله خراب شده‌اند را ببینند و خودروهای خودران نیز بتوانند به واسطه‌ی این روش تقاطع‌های دشوار را بپیمایند. شاید روزی این اتفاقات به واقعیت بپیوندند اما در حال حاضر این روش تنها یک پروژه‌ی علمی است و با کاربرد و پیاده سازی فاصله دارد.
روش اصلی دیدن گوشه‌ها (نقاط کور) که به سال ۲۰۱۲ برمی‌گردد؛ مدت زمانی که نور لیزر صرف می‌کند تا به سطح بازتابنده برسد و دوباره باز‌گردد را مورد مطالعه قرار دادند. اندازه‌گیری زمان چنین حرکتی به ساعت‌ها زمان برای اسکن نیاز دارد تا رزولوشنی با دقت سانتی‌متر تولید کند. از آن زمان به بعد روش‌های دیگری نیز توسعه پیدا کرده‌اند تا به نور بازتابیده شده در یک تصویر نگاه کنند و بخش‌های از دست رفته را حدس بزنند.
آخرین روش به نقطه نگاه می‌کند، الگوی تداخلی لرزان که در بسیاری از کاربردهای لیزر باگ محسوب می‌شود؛ اما در اینجا یک ویژگی است چراکه شامل گنجینه‌ای از اطلاعات مکانی می‌باشد. برای دستیابی به تصویر پنهان شده در نقطه ــ فرآیندی به نام کرولوگرافی NLOS ــ محاسبات عظیمی صورت می‌گیرد. پژوهشگران از روش‌های یادگیری عمیق استفاده کردند تا آنالیز را تسریع کنند.
کریس متسلر، مدیر پروژه که دانشجوی فوق دکترای دانشگاه استنفورد در رشته‌ی مهندسی برق است، می‌گوید:” دستیابی به تصویر ربع ثانیه طول می‌کشد، ما در تلاش برای دستیابی به رزولوشی کمتر از میلی‌متر هستیم.” او بیشتر کار را زمانیکه دانشجوی دکتری دانشگاه رایس بود انجام داد.
مشکل این است که سیستم تنها با محدود کردن بسیار زیاد میدان دید می‌تواند به این نتایج دست پیدا کند.
آشوک ویراراغوان، دانشیار مهندسی برق و علوم کامپیوتر در دانشگاه رایس می‌گوید:” نقطه اطلاعات تداخل را کدگذاری می‌کند و با بزرگتر شدن محدوده، رزولوشن بد و بدتر می‌شود. تصویربرداری از یک اتاق ایده‌آل نیست، بلکه تصویربرداری از یک نشان شناسایی ایده‌آل است.”
ویراراغوان می‌گوید امروزه دیدن گوشه‌ها با هر روشی عمدتا به دلیل تداخل نور محیط و مشکلات دیگر تنها در “محدوده‌ی آزمایشگاه” امکان پذیر است. برای دستیابی به نتایجی که اخیرا منتشر شده، پژوهشگران بایستی از فاصله‌ی یک متری، در شرایط روشنایی ایده‌آل، کار را پیش می‌بردند. راه حل موجود استفاده از لیزرهای مادرون قرمز است.
برای مطالعه جزییات بیشتر این پژوهش می توانید به لینک آن مراجعه نمایید.
منابع خبر :