Các nhà khoa học thuộc Đại học Berkeley, California vừa phát triển thành công một loại camera có khả năng xây dựng hình ảnh 3 chiều từ ảnh phẳng (2D) mà không cần đến các ống kính phức tạp.

Trong lần trình diễn sơ bộ của công nghệ này, các nhà nghiên cứu dự định sẽ sử dụng DiffuserCam, một camera có khả năng theo dõi hoạt động của các nơ-ron thần kinh ở chuột sống mà không cần kính hiển vi. Điều này hứa hẹn sẽ mở ra một loạt các ứng dụng liên quan đến nhu cầu chụp ảnh 3 chiều.

Camera này nhỏ gọn và không tốn kém. Nó có cấu tạo đơn giản gồm một bộ khuếch tán – chủ yếu là một mảnh nhựa “không phẳng” được đặt lên trên một cảm biến hình ảnh. Bù cho phần cứng đơn giản này, phần mềm mà nó sử dụng để tái tạo hình ảnh 3D có độ phân giải cao là rất phức tạp.

Một DiffuserCam có thể được chế tạo bằng bất kỳ loại cảm biến hình ảnh nào và có khả năng ghi nhận thông tin vật thể từ phạm vi cực nhỏ đến to như một con người. Nếu đặt vật thể ở gần cảm biến, nó có thể cung cấp hình ảnh với độ phân giải cỡ hàng chục micron. Càng ra xa, độ phân giải càng giảm đi, nhưng vẫn đủ cao để phân biệt một vật ở gần hay xa hơn một vật thể khác.

Bản chất của DiffuserCam là một ứng dụng tương đối dễ hiểu của camera trường sáng, vốn có khả năng đo được số lượng ánh sáng đang tiếp xúc lên từng điểm ảnh của cảm biến cũng như góc tiếp xúc của ánh sáng khi chạm tới điểm ảnh đó. Trong một camera trường sáng điển hình, một mảng ống kính nhỏ được đặt ở phía trước cảm biến được sử dụng để đón hướng ánh sáng đi tới, cho phép các phương pháp tính toán hội tụ lại hình ảnh và tạo ra phiên bản 3 chiều mà không cần các bước quét điển hình yêu cầu để có được thông tin như cũ.

Cho đến nay, các camera trường sáng chỉ mới được ứng dụng hạn chế trong kỹ thuật tái tạo hình ảnh không gian 3 chiều do thiếu hụt thông tin về hướng ánh sáng, chưa kể các mảng microlen tạo nên nó rất đắt tiền và phải được tùy chỉnh cho một máy ảnh cụ thể cũng như các thành phần quang học khác.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng DiffuserCam để tái tạo cấu trúc 3D của lá từ một cây nhỏ. Họ dự định sử dụng máy ảnh mới để xem neuron hoạt động trong não chuột sống mà không cần dùng kính hiển vi.

Laura Waller, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết công nghệ mới có tiềm năng hữu dụng trong lĩnh vực xe tự lái như nhận diện khuôn mặt, đo đạc tỷ lệ địa hình, theo dõi đối tượng trên đường hoặc phân loại vật cản phía trước.

Hiện, dự án được tài trợ bởi DARPA nhằm phát triển các giao diện thần kinh cấy ghép và tương thích sinh học nhằm hỗ trợ bù đắp cho các khiếm khuyết thị giác hoặc thính giác mắc phải ở nhiều người, trước khi nghiên cứu những ứng dụng mở rộng khác của công nghệ này.

Theo Phys.Org

BÌNH LUẬN

Please enter your comment!
Please enter your name here