Nowe urządzenie potrafi zeskanować Twoją twarz w 3D z setek metrów

Nowoczesny system obrazowania 3D pozwala skanować twarze z setek metrów

Rewolucyjna technologia obrazowania 3D

Naukowcy opracowali nowatorskie urządzenie oparte na technologii laserowej, które umożliwia uzyskanie trójwymiarowych skanów twarzy z odległości setek metrów. Oznacza to, że już z dystansu 325 metrów, gdzie ludzkie oko jest w stanie jedynie rozróżnić kształt głowy od reszty ciała, nowe rozwiązanie pozwala uchwycić szczegółowe kontury twarzy z dokładnością do jednego milimetra.

Nowy system został opracowany przez Aongusa McCarthy’ego i jego zespół z Uniwersytetu Heriot-Watt w Szkocji. Wykorzystuje on technikę obrazowania znaną jako lidar, która polega na wysyłaniu impulsów światła laserowego i analizowaniu czasu ich powrotu po odbiciu od obiektów. Na podstawie tych danych urządzenie tworzy precyzyjną mapę 3D.

Zaawansowane komponenty i precyzyjna kalibracja

Stworzenie tej innowacyjnej technologii wymagało precyzyjnego dostrojenia wielu elementów. Kluczowym wyzwaniem było odpowiednie skalibrowanie komponentów kierujących impulsy laserowe wewnątrz urządzenia. Aby zwiększyć czułość systemu, badacze zastosowali niezwykle cienki drut nadprzewodzący jako czujnik światła – to rozwiązanie rzadko spotykane w lidarach.

Dodatkowym wyzwaniem było wyeliminowanie zakłóceń powodowanych przez światło słoneczne, które mogło wpadać do detektora i obniżać jakość obrazów. Dzięki zastosowaniu odpowiednich filtrów naukowcy byli w stanie uzyskać bardzo precyzyjne odwzorowanie struktur nawet w warunkach silnego nasłonecznienia.

Imponujące testy technologii

Aby sprawdzić skuteczność systemu, naukowcy przeprowadzili testy na dachu swojego laboratorium. Skanowali twarz jednego z członków zespołu najpierw z odległości 45 metrów, a następnie z 325 metrów. Wyniki były imponujące – skany zawierały wyraźne detale rysów twarzy.

Technologia okazała się również skuteczna w mniejszych skalach. Badacze wykonali skany figurek LEGO z odległości 32 metrów, co dowodzi, że system jest w stanie uchwycić detale nawet na bardzo drobnych obiektach.

Jeszcze większym wyzwaniem było obrazowanie segmentu wieży telekomunikacyjnej znajdującej się w odległości jednego kilometra. Pomimo trudnych warunków, takich jak jasne tło i brak kontroli nad otoczeniem, urządzenie poradziło sobie całkiem dobrze, co potwierdziło jego potencjał w zastosowaniach na dużych dystansach.

Potencjalne zastosowania technologii

Według Feihu Xu z Uniwersytetu Nauki i Technologii Chin, który wcześniej pracował nad lidarami zdolnymi do obrazowania obiektów z odległości 200 kilometrów, zespół McCarthy’ego osiągnął znakomite wyniki pod względem rozdzielczości głębi. „To najlepszy system, jaki do tej pory opracowano” – podkreśla Xu.

Technologia lidar odgrywa coraz większą rolę w nowoczesnych rozwiązaniach, zwłaszcza w kontekście autonomicznych pojazdów oraz robotyki. Jak zauważa Vivek Goyal z Uniwersytetu Bostońskiego, precyzyjne odwzorowanie otoczenia w technologii 3D będzie kluczowe dla przyszłości systemów nawigacyjnych w samochodach autonomicznych oraz robotach mobilnych.

Jednak zanim nowy system będzie mógł być szeroko stosowany, naukowcy muszą jeszcze zmniejszyć jego rozmiary i sprawić, by był bardziej kompaktowy. Jeśli uda się to osiągnąć, technologia ta może znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach – od bezpieczeństwa i monitoringu po nowoczesne systemy mapowania 3D.