होलोग्राफिक कैमरा कोनों के चारों ओर देखने के लिए प्रकाश को बिखेरता है

नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नए उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरे का आविष्कार किया है जो कोनों के चारों ओर और बिखरने वाले माध्यमों के माध्यम से देख सकता है, जो त्वचा से लेकर कोहरे तक कुछ भी हो सकता है।

शोध 18 नवंबर को नेचर कम्युनिकेशंस जर्नल में प्रकाशित हुआ था।

इस नए तरीके को सिंथेटिक वेवलेंथ होलोग्राफी कहा जाता है, और यह अप्रत्यक्ष रूप से छिपे हुए वस्तुओं पर सुसंगत प्रकाश को बिखेरता है। सुसंगत प्रकाश फिर से बिखर जाता है trước कि यह एक कैमरे में वापस जाए।

अगला कदम एक अल्गोरिदम के लिए बिखरे हुए प्रकाश संकेत को पुनर्निर्माण करना है ताकि छिपी हुई वस्तुओं का खुलासा किया जा सके। इस नए तरीके से तेजी से चलती वस्तुओं, जैसे कि छाती के माध्यम से धड़कते हुए दिल की भी तस्वीर ली जा सकती है, इसकी उच्च समय संकल्पन के कारण।

नॉन-लाइन-ऑफ-साइट इमेजिंग

इस अपेक्षाकृत नए शोध क्षेत्र को जो बिखरने वाले माध्यमों के पीछे वस्तुओं की तस्वीर लेने में शामिल है, नॉन-लाइन-ऑफ-साइट (एनएलओएस) इमेजिंग कहा जाता है। शोध टीम द्वारा विकसित नए तरीके से बड़े क्षेत्रों की पूर्ण-क्षेत्र छवियों को तेजी से कैप्चर किया जा सकता है, और यह बहुत अधिक सटीकता और सटीकता के साथ ऐसा करता है।

उच्च संकल्पन स्तर को देखते हुए, त्वचा के माध्यम से छोटे केशिकाओं की तस्वीर लेने के लिए गणनात्मक कैमरे की संभावना है।

इस प्रौद्योगिकी के कई संभावित अनुप्रयोग हैं, जिनमें गैर-इनवेसिव चिकित्सा इमेजिंग शामिल है। इसका उपयोग ऑटोमोबाइल के लिए प्रारंभिक चेतावनी नेविगेशन प्रणाली और सीमित स्थानों में औद्योगिक निरीक्षण के लिए भी किया जा सकता है।

फ्लोरियन विलोमिट्जर शोध के पहले लेखक हैं।

“हमारी तकनीक एक नए इमेजिंग क्षमता की लहर को बढ़ावा देगी,” विलोमिट्जर ने कहा। “हमारे वर्तमान सेंसर प्रोटोटाइप दृश्य या अवरक्त प्रकाश का उपयोग करते हैं, लेकिन सिद्धांत सार्वभौमिक है और अन्य तरंग दैर्ध्य के लिए विस्तारित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, इसी तरीके का उपयोग अंतरिक्ष अन्वेषण के लिए रेडियो तरंगों या जलीय ध्वनि इमेजिंग के लिए किया जा सकता है। यह कई क्षेत्रों में लागू किया जा सकता है, और हमने केवल सतह को खरोंचा है। “

विलोमिट्जर के अनुसार, एक कोने के चारों ओर और मानव शरीर के अंदर एक अंग की तस्वीर लेना वास्तव में बहुत समान है।

“यदि आपने कभी अपने हाथ के माध्यम से एक टॉर्च को चमकाने की कोशिश की है, तो आपने इस घटना का अनुभव किया होगा,” विलोमिट्जर ने कहा। “आप अपने हाथ के दूसरी तरफ एक उज्ज्वल धब्बा देखते हैं, लेकिन सिद्धांत रूप में, आपकी हड्डियों द्वारा एक छाया डाली जानी चाहिए, जो हड्डियों की संरचना को प्रकट करती है। इसके बजाय, हड्डियों से गुजरने वाला प्रकाश ऊतक के भीतर सभी दिशाओं में बिखर जाता है, छाया छवि को पूरी तरह से धुंधला कर देता है। “

बिखरे हुए प्रकाश को रोकना

बिखरे हुए प्रकाश को रोककर, इसकी यात्रा के समय के बारे में निहित जानकारी को पुनर्निर्माण किया जा सकता है ताकि छिपी हुई वस्तु का खुलासा किया जा सके।

“कुछ भी प्रकाश की गति से तेज नहीं है, इसलिए यदि आप प्रकाश की यात्रा के समय को उच्च सटीकता के साथ मापना चाहते हैं, तो आपको बहुत तेज डिटेक्टरों की आवश्यकता है,” विलोमिट्जर ने कहा। “ऐसे डिटेक्टर भयानक रूप से महंगे हो सकते हैं।”

इस चुनौती को पार करने के लिए, टीम ने दो लेजरों से प्रकाश तरंगों को मिलाकर एक सिंथेटिक प्रकाश तरंग उत्पन्न किया जिसे विभिन्न बिखरने वाले परिदृश्यों में होलोग्राफिक इमेजिंग के लिए विशेष रूप से तैयार किया जा सकता है।

“यदि आप एक होलोग्राम में एक वस्तु के पूरे प्रकाश क्षेत्र को कैप्चर कर सकते हैं, तो आप वस्तु के तीन-आयामी आकार को पूरी तरह से पुनर्निर्माण कर सकते हैं,” विलोमिट्जर ने कहा। “हम ऐसा होलोग्राफिक इमेजिंग करते हैं – एक कोने के चारों ओर या बिखरने वालों के माध्यम से – सामान्य प्रकाश तरंगों के बजाय सिंथेटिक तरंगों के साथ।”

चूंकि प्रकाश सीधी रेखाओं में यात्रा करता है, इसलिए नए उपकरण को कोनों के चारों ओर देखने के लिए एक अपारदर्शी बाधा की आवश्यकता होती है। प्रकाश सेंसर इकाई से निकलता है trước बाधा से टकराने और वस्तु से टकराने के लिए, फिर यह बाधा में वापस आता है और सेंसर इकाई के डिटेक्टर में वापस जाता है।

“यह जैसे कि हम हर दूरस्थ सतह पर एक आभासी गणनात्मक कैमरा लगा सकते हैं ताकि हम सतह के दृष्टिकोण से दुनिया को देख सकें,” विलोमिट्जर ने कहा।

यह सब इस बात की ओर इशारा करता है कि नई तकनीक चिकित्सा और औद्योगिक इमेजिंग के लिए एंडोस्कोप को बदलने या पूरक करने में सक्षम हो सकती है। इसके उपयोग के माध्यम से, कोनों को मोड़ने और संकीर्ण स्थानों से गुजरने के लिए लचीले कैमरे की अब आवश्यकता नहीं है। इसके बजाय, सिंथेटिक वेवलेंथ होलोग्राफी इन कोनों के चारों ओर देखने के लिए प्रकाश का उपयोग कर सकती है।