Рассеянные лучи сделают картинку четкой


Метод, разработанный инженерами Принстонского университета (Princeton University), самым удивительным образом превращает неразличимое глазом изображение (будь ли в тумане, или под толщей мутной воды) в четкую картинку. При этом используются рассеянные в среде лучи, то есть как раз те самые, из-за которых и не удается четко-ясно рассмотреть объект.

Интересно

Знаете ли вы, что ...

По мере углубления в толщу земной коры ее температура постоянно повышается. Этот рост составляет в среднем один градус Цельсия на каждые тридцать три метра. При этом на широте острова Калимантан этот показатель составляет один градус на каждые двадцать метров, в Центральной Европе – один градус на тридцать пять метров, а в Северной Америке – один градус на сорок пять метров

Смотрите также

  • Лунные кратеры оказались ги ... Ученые установили, что лунные кратеры могут оказаться электричес ...   подробно
  • Новый сплав увеличит срок р ... Компания Hitachi объявила о разработке новой технологии, которая ...   подробно
  • Создан топливный элемент, р ... Ученые создали химический источник энергии, для работы которого ...   подробно
  • Пьезоэлектрические наноустр ... Исследователи из Технологического Института Джорджии, работавшие ...   подробно

Новинки

другие новинки
PODClubИнформацияТехнологии и энергетика → Рассеянные лучи сделают картинку четкой


При приложении напряжения к нелинейному кристаллу из шума выделяется изображение. Производя некоторую перенастройку прикладываемого напряжения, добиваются улучшения четкости изображения (см. постепенный переход картинок сверху вниз и слева направо). При переходе через критическое значение напряжения изображение снова становится размытым (см. картинку справа внизу). (Image: Jason Fleischer/Dmitry Dylov)


«Считается, что шум – вредное явление, - говорит Джейсон Фляйшер (Jason Fleischer), старший преподаватель электротехники в Принстонском университете (assistant professor of electrical engineering at Princeton), - но иногда шум и сигнал могут взаимодействовать, и энергию, которую несет шум, можно использовать для усиления полезного сигнала. Фактически, для слабых сигналов, например, нечетких изображений предметов, можно использовать именно такой метод усиления изображения.

В будущем такой метод может существенно улучшить возможности диагностики плода малыша в утробе матери, а также улучшить навигацию в штормовую погоду или во время турбулентности. Потенциальное применение он может найти и в системах ночного видения, мониторинге подводных коммуникаций (например, колонны мостов).


В эксперименте же ученых лазерный луч пропускался через стеклянную пластинку с вырезанными на ней символами букв и цифр, подобно тем, которые используются на таблицах для проверки зрения. Выходящий луч направлялся в фотодетектор и на экране монитора отображались нанесенные символы.

Затем между пластинкой и фотоприёмником поместили рассеивающую пленку, что-то вроде целлофана. Изображение, которое наблюдалось на экране монитора, стало нечетким, расплывчатым.

Однако, между приёмником и тонкой рассеивающей пленкой поставили нелинейный кристалл ниобата бария-стронция (strontium barium niobate - SBN), который «смешивал» различные части изображения, что привело к взаимодействию «шума» и «сигнала», то есть искаженных и неискаженных частей картинки. Прикладывая напряжение к кристаллу, ученым удалось прояснить изображение на экране.

«Мы использовали шум, чтобы выделить сигнал, - объясняет г-н Дылов (Dylov) – выпускник Принстонского университета, - это как будто у Вас есть фотография человека на каком-либо фоне. Фотография размытая. Мы «выделяем» образ человека, делаем его более четким, а фон – еще более размытым».

Техника стохастического резонанса достаточно известна. Однако она ограничена вполне определенными значениями уровня шума, в противном случае выделить полезный сигнал просто не удастся.

Теория Дыхлова и Фляйшера может найти весьма полезные применения в различных областях науки и техники. Исследователи будут продолжать работу в этом направлении. Они будут пытаться улучшить качество получаемых изображений, используя знания из области ультразвуковых исследований.

© Клюев Павел

Источник: Нанометр