Díky několika novým technologiím se podstatně zlevnilo a zrychlilo pořizování 3D obrazů. Přístroje typu iPhone X či Microsoft Kinect tyto trojrozměrné obrazy umí vytvářet. V oblasti průmyslu je produkce 3D obrazů důležitou součástí výrobních řetězců, u nichž je důležitý bezdotykový záznam dat. Všechny tyto techniky se však dostávají do obtíží při vysoké rychlosti záznamu pohyblivých objektů. Dosud tak nebyl možný záznam o rychlosti více než tisíc obrazů za vteřinu.
Výzkumník Hongwei Chen a jeho kolegové z Tsinghua University v Pekingu proto vyvinuli nový 3D systém pro produkci obrazů, který dokáže zaznamenat video s rychlostí od 500 tisíc obrazů za vteřinu.
Hranice rychlosti
Existují dvě hranice pro rychlost záznamu 3D obrazů. První je frekvence osvětlovacího systému, s níž může být akce „zmrazena“, zatímco je na objekt promítán mustr pro zviditelnění jeho tvaru. Druhou hranicí je frekvence obrazu CCD čipů, které zaznamenávají světlo. Z toho důvodu se iPhone X omezuje v pomalém modu na 120 obrazů za vteřinu. U vysokorychlostních osvětlovacích systémů s digitálními přístroji na zpracování světla jsou možné vyšší rychlosti s frekvencí od deseti kilohertz.
Výzkumník Chen a jeho tým nyní v obou těchto bodech dosáhli pokroku. Jejich osvětlovací systém se spoléhá na laser a používá trik k tomu, aby informace byly kódovány s mnohem vyšší frekvencí než předtím. Jejich technika nejprve zaměří každý laserový pulz a kóduje poté jak fázi světelného mustru (časové kódování), tak i její frekvenci (kódování vlnových délek) ještě předtím, než je laserový pulz znovu komprimován. Tak mohou být aktualizovány mustry s frekvencí až 50 megahertz.
Až 500 metrů za vteřinu
Nový 3D systém pro reprodukci obrazů má potenciál zaznamenat objekty pohybující se rychlostí až 500 metrů za vteřinu a v rozlišení od jednoho milimetru. To by mohlo mít značné dopady pro dálkové sledování produkčních řetězců a pro další aplikace na 3D vytváření obrazů. „Jedná se o velmi slibné řešení pro průmyslovou on-line inspekci nebo pro autopilot screening v budoucí informační společnosti,“ uvádí tým.
michalcerny.media@seznam.cz
video
4 foto