کوی دانش - kooy

می خواهید سریع کپی 3 بعدی از وسیله موردنظرتان تهیه کنید؟ چیپ دوربین مخصوص گوشی های هوشمند، رزولوشن 3 بعدی فوق ظریفی را به ارمغان می آورد

می خواهید سریع کپی 3 بعدی از وسیله موردنظرتان تهیه کنید؟ چیپ دوربین مخصوص گوشی های هوشمند، رزولوشن 3 بعدی فوق ظریفی را به ارمغان می آورد
19 فروردین
10:00 1394
فرض کنید نیازمند تهیه کپی نسبتا دقیقی از یک شیء باشید. حال فرض کنید که برای تهیه این کپی فقط لازم باشد گوشی هوشمندتان را از جیب درآورده، اسنپ شاتی را با استفاده از دوربین ادغام شده 3 بعدی آن بگیرید و این تصویر را به پرینتر 3 بعدی خود ارسال نمایید و ظرف چند دقیقه کپی دقیقی از شیء که در حد چند میکرون اختلاف داشته باشد به دستتان خواهد رسید. البته آنچه گفته شد ممکن است به همین زودی ها و به لطف دوربین 3 بعدی با رزولوشن بالایی که در کال تک ساخته شده ممکن شود.

هرزمان که نیاز به تهیه کپی دقیقی از یک شیء با استفاده از پرینتر 3 بعدی داشته باشید، اولین گام تهیه اسکنی با رزولوشن بالا از شیء موردنظر با استفاده از دوربین 3 بعدی است که ارتفاع، عرض و عمق را اندازه گیری می کند. این نوع تصویربرداری 3 بعدی دهه هاست که در دسترس قرار داشته، اما معمولا حساس ترین سیستم ها از این قبیل هم از نظر حجم بسیار بزرگ هستند و هم گران قیمت می باشند و امکان استفاده از آنها برای مصارف شخصی نیست. 

حال به لطف ابزار جدیدی به نام تصویربردار متجانس نانوفوتونیک یا (NCI) که در عین ارزان بودن، فشرده و بسیار دقیق است، این روند تغییر خواهد کرد. NCI که از چیپ سیلیکون ارزان قیمتی با ابعاد کمتر از یک میلی متر مربع ساخته شده ، بالاترین دقت از نظر اندازه گیری عمقی را نسبت به سایر ابزارهای تصویربرداری 3 بعدی نانوفوتونیک مشابه در اختیار می گذارد.

خبر پروژه یادشده که در لابراتوار علی حاجی میری، استاد توماس جی میرز در رشته مهندسی الکتریک در بخش مهندسی و علوم کاربردی به انجام رسیده است، در نسخه فوریه 2015 مجله Optics Express چاپ شده است.

 در دوربین معمولی هر کدام از پیکسل ها نشان دهنده شدت نوری است که از نقطه خاصی در تصویر دریافت شده است ، و این  نقطه ممکن است دور یا نزدیک باشد، به این معنا که پیکسل ها اطلاعاتی را در مورد  فاصله نسبی شیء از دوربین در اختیار نمی گذارند. در مقابل، هر کدام از پیکسل ها در تصاویری که توسط NCI محصول  تیم کال تک گرفته شده است، هم فاصله و هم اطلاعات مربوط به شدت نور را در اختیار قرار می دهد. حاجی میری می گوید "هر یک از پیکسل های روی چیپ، به منزله یک تداخل گر مستقل است که مرحله و بسامد سیگنال را علاوه بر شدت آن نشان می دهد".

 در چیپ جدید از فناوری طیف سنجی و شناسایی جدیدی به نام LIDER استفاده شده که در آن شیء هدف با استفاده از اشعه های لیزری اسکن شده، روشن می شود. سپس نوری که از شیء بازتابانده می شود، بر اساس طول موج نور لیزرِ مورد استفاده  تحلیل شده و LIDER می تواند دست به جمع آوری اطلاعات در مورد اندازه شیء و فاصله آن از لیزر بزند تا تصویری از محیط اطراف را در اختیار بگذارد. به گفته حاجی میری "با در اختیار داشتن آرایه ای از LIDER های کوچک بر روی تصویربردار متجانس NCI، همزمان می شود نسبت به تصویربرداری از بخش های مختلف یک شیء یا صحنه دست زد، آنهم بدون اینکه نیازی به حرکات مکانیکی داخل تصویربردار باشد".

 چنین اطلاعات و تصویرهای دارای رزولوشن بالایی  که توسط NCI تهیه می شوند، به خاطر کانسپت اپتیکالی به نام تجانس ممکن شده است، به این معنی که اگر دو موج نوری با هم متجانس باشند، آنگاه موج ها بسامد یکسانی دارند و نقاط اوج و فرود موج های نور دقیقا با یکدیگر در یک راستا هستند. در فناوری NCI نیز شیء با استفاده از همین نور متجانس روشن می شود. سپس نوری که از شیء بازتابانده می شود توسط موج یاب های روی چیپ  گرفته می شود و کوپلرهای ساینده نام دارد که به عنوان "پیکسل" عمل می کند، زیرا نوری که  از هر یک از کوپلرها شناسایی شده است در تصویر 3 بعدی نماینده یک پیکسل می باشد. در چیپ NCI، فاز، بسامد و شدت نور بازتابانده شده از نقاط مختلفی که روی  یک شیء قرار دارند شناسایی شده و از آنها برای تعیین فاصله دقیق نقطه هدف بهره گیری می شود. 

 از آنجایی که  نور متجانس دارای بسامد و طول موج یکسانی است، به عنوان رفرنسی مورد استفاده قرار گرفته و دست به اندازه گیری تفاوت های موجود در نور بازتابانده شده زده می شود. به این ترتیب، می توان اظهار داشت که NCI از نور متجانس به عنوان یک جور خط کش بسیار دقیق  بهره گیری می کند تا اندازه شیء و فاصله هر یک از نقاط شیء را از روی دوربین اندازه گیری کند. سپس نور بدل به سیگنالی الکتریکی می شود  که شدت و فاصله هر پیکسل رادر دل خود دارد، یعنی تمامی اطلاعاتی که  برای خلق تصویر 3 بعدی لازم هستند. 

استفاده از نور متجانس نه تنها تصویر برداری 3 بعدی با بالاترین میزان دقت اندازه گیری عمق را در اختیار قرار می دهد که تاکنون در فوتونیک های سیلیکونی بدست آمده است، بلکه می شود چیپ را نیز در اندازه بسیارکوچکی ساخت. حاجی میری اضافه می کند "با کوپلینگ کردن، فشرده سازی و پردازش نور بازتابانده شده در لوله های کوچکی که روی چیپ سیلیکونی قرار دارند، توانستیم هر یک از عناصر LIDER را تا حدی کوچک کنیم که  به چند صد میکرون برسد، این ابعاد به اندازه ای کوچک است که می توان آرایه ای را از 16 عدد موج یاب های متجانس روی ناحیه فعالی با ابعاد 300 میکرون در 300 میکرون شکل داد".

 اولین آزمایش عملی NCI صرفا 16 پیکسل متجانس را دربرمی گیرد، به این معنا که  تصاویر 3 بعدی تولید شده توسط آن، در هر یک از نمونه ها صرفا 16 پیکسلی می باشد. البته محققان روشی برای تصویر برداری از اشیای بزرگتر را نیز تدوین کرده اند، به این صورت که ابتدا بخشی 4 پیکسل در 4 پیکسل را تصویربرداری می کنند و سپس شی ء را در ابعاد 4 پیکسلی حرکت می دهند تا از بخش بعدی تصویر تهیه نمایند. در نتیجه، تیم یادشده از همین ابزار برای اسکن و خلق تصویر 3 بعدی از "پستی و بلندی های" سکه ای رایج استفاده کردند، و تصویر با رزولوشن میکرونی و از فاصله نیم متری تهیه شد. 

بنا به گفته حاجی میری می توان در آینده آرایه فعلی 16 پیکسلی را به راحتی ارتقا داده و به صدها هزار پیکسل رساند. بالاخره روزی با خلق چنین آرایه های عظیمی از LIDER های ریز، می شود از تصویربردار در طیف گسترده ای از کاربردها از اسکن 3 بعدی بسیار دقیق گرفته تا چاپ استفاده نمود و حتی به ماشین های مستقل و بدون راننده در جلوگیری از تصادم کمک کرد یا در اینترفیس های انسان نمای بسیارپیچیده، حساسیت به حرکت را بالا برد و همچنین کوچکترین حرکت چشمان فرد و کوچکترین تغییراتی که در ضربان قلب بیماری رخ می دهد را می شود به سرعت شناسایی نمود.

 به گفته حاجی میری "اندازه کوچک و کیفیت بالای این تصویربردارِ چیپ محور، منجر به کاهش بسیاری در هزینه های تصویربرداری 3 بعدی شده و قابلیت استفاده از آن را در صدها موقعیت مختلف مثل ابزارهای شخصی چون گوشی هوشمند فراهم می آورد".

 مطالعه یادشده در مقاله ای با عنوان "تصویربردار متجانس نانوفوتونیک" به چاپ رسیده است.علاوه بر پرفسور حاجی میری، سایر نویسندگان کال تک عبارتند از فیروز افلاطونی اندیشمند فوق دکترای سابق و استادیار کنونی در دانشگاه پنسیلوانیا، بهروز عبیری دانشجوی کارشناسی و آنگاد رخی. بخشی از هزینه انجام پروژه  توسط برنامه ابتکاریCaltech Innovation  پرداخت شده است. 

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


عکسبرداری و ویرایش تصویر همانند یک حرفه ای در اندروید

عکسبرداری و ویرایش تصویر همانند یک حرفه ای در اندروید

حدود 15 سال قبل، زمانی که سازندگان تلفن همراه اقدام به نصب دوربین دیجیتال بر روی گوشی های تلفن همراه نمودند، جهشی کوانتومی در این فناوری اتفاق افتاد. پیش از این انقلاب گجتی، گوشی تلفن همراه صرفاً برای استفاده برای تماس ها، پیامک ها و ایمیل ها بود. اما اکنون گوشیها در تاج خود دوربینهای بسیار پرقدرتی را میزبانی می کنند. با اینحال، داشتن دوربینهای پرقدرت کافی نیست. تکمیل کننده این ابزارهای خوب، مهارت کاربر در تصویربرداری و ویرایش تصاویر است. در ادامه 10 اَپ اندرویدی را به شما معرفی می کنیم که با آنها می توانید تصاویری همانند یک حرفه ای بیاندازید. با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
چگونه اعلانهای اندروید را در ویندوز 10 فعال کنیم

چگونه اعلانهای اندروید را در ویندوز 10 فعال کنیم

ظاهراً به رخ کشیدن قابلیت های ویندوز 10 توسط مایکروسافت، تمامی ندارد. با اینکه این قابلیت هنوز هم در حال تکمیل است ولی وجود اعلانهای اندروید بر روی «مرکز عملیات» ویندوز 10 نیز بسیار وسوسه کننده است. برای دسترسی به اعلانهای گوشی همراهتان بر روی کامپیوتر می بایست اجازه برخی دسترسی ها را به کورتانا بدهید و البته حوصله و صبر کافی در برخورد با برخی باگهای احتمالی در قابلیتی که هنوز در حال تکمیل است را نیز داشته باشید! برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
چگونه تقویم گوگل را با توجه به نواحی زمانی مختلف تنظیم کنیم.

چگونه تقویم گوگل را با توجه به نواحی زمانی مختلف تنظیم کنیم.

اگر مسافرتهای بین المللی زیادی دارید و در نواحی زمانی مختلف با رویدادهای مختلف سروکار دارید، حتماً از گوشی موبایل خود برای کمک به امور روزانه بهره می گیرید. در اینحال تغییرات زمانی می تواند برای شما یک چالش باشد. گوگل برای این موضوع هم فکر کرده و تقویمش را به امکان جالبی مجهز کرده است. از این قابلیت می توانید بدون نگرانی از اینکه هم اکنون دقیقا در کجای این کره خاکی هستید، برای مطلع شدن از رویدادهای خاص استفاده نمایید. با کوی دانش همراه شوید تا این قابلیت جدید را با هم مرور کنیم...

مطالعه متن کامل
iOS به نسخه دهم رسید، قابلیتها و گوشی های قابل ارتقا

iOS به نسخه دهم رسید، قابلیتها و گوشی های قابل ارتقا

در یک صبح پرهیجان در سانفرانسیسکو، رویداد اپل برگزار شد و در آن قابلیتهای نسخه جدید سیستم عامل اپل معرفی گردید. در ادامه این قابلیتها را به همراه لیست گوشی هایی که قادر به استفاده از این سیستم عامل هستند به شما معرفی می کنیم. با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
Microsoft SQL Server 2016 با وعده کارآمدی بیشتر در تحلیل دیتا

Microsoft SQL Server 2016 با وعده کارآمدی بیشتر در تحلیل دیتا

بیایید نگاهی بهتر به این محصول بیاندازیم. برای بسیاری از افراد، نرم افزار پایگاه داده ی رابطه ای مثل تماشای یک نقاشی روی دیوار دلنشین بود ولی برای بسیاری از شرکتهای تجاری، پایگاه های داده، صرفاً محل انبار دیتا نیست و یک زیرساخت مهم و حیاتی برای کل عملیات می باشد. مایکروسافت در نسخه 2014 خود استارت تحلیل دیتا را زد و اکنون نیز نسخه 2016 را می توان برای 180 روز رایگان دریافت کرد. در ادامه به بررسی قابلیت های این نسخه می پردازیم. با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
نگاهی به برج CMA ریاض

نگاهی به برج CMA ریاض

برج 80 طبقه CMA که توسط شرکت HOK طراحی شده است و دارای ارتفاع 384 متری می باشد، تقریبا در مرحله تکمیل خود در شهر ریاض عربستان است. بعد از افتتاح این برج در اواسط سال 2017 ، آسمان خراش مزبور به عنوان یکی از ساختمان های بسیار بلند و پیشرفته از نظر فناوری جهان محسوب می شود.

مطالعه متن کامل
باشگاهی متفاوت با استفاده از نورپردازی برنامه ریزی شده LED

باشگاهی متفاوت با استفاده از نورپردازی برنامه ریزی شده LED

دوست دارید چند کیلو وزن کم کنید؟ به تازگی باشگاهی در آپر ایست ساید نیویورک افتتاح شده است که از لامپ های ال ای دی، کفپوش های حساس به فشار و نور مشکی در آن استفاده شده تا علاقمندان به ورزش در محیطی جذاب و پر از رقص نور به انجام حرکات ورزشی بپردازند، گویی در یک بازی ویدئویی حضور یافته اند.

مطالعه متن کامل
کندسازی تقسیم سلولی تا حد توقف

کندسازی تقسیم سلولی تا حد توقف

دانشمندان با پرده برداری از یکی از رازآلودترین جنبه های روند کپی دی ان ای، به حل معمایی دیرینه کمک رسانده اند که شناخت از روند کپی شدن دی ان ای را با ابهاماتی روبرو ساخته بود، این کشف همچنین کاربردهای مهمی در تمام زمینه های حیات دارد.

مطالعه متن کامل
حیوانات رنگارنگ برای به وحشت انداختن شکارچیان می درخشند

حیوانات رنگارنگ برای به وحشت انداختن شکارچیان می درخشند

تحقیقات جدید نشان می دهد که حیواناتی که روشنایی لرزان دارند و می درخشند، می توانند برای به وحشت انداختن شکارچیان این خصوصیت را از راه فرگشت بدست آورده باشند.

مطالعه متن کامل
دانشمندان موفق به شناسایی عوامل ژنتیکی شدند که بر وزن و اختلالات نورولوژیکی بدن اثرگذار است

دانشمندان موفق به شناسایی عوامل ژنتیکی شدند که بر وزن و اختلالات نورولوژیکی بدن اثرگذار است

محققان برای شناخت خطرات ژنتیکی آلزایمر و سایر بیماری ها دست به مطالعه موش ها می زنند. این عوامل ژنتیکی که بر عملکرد حرکتی و وزن بدن در میان گروهی از موش ها با ژنتیک های متنوع اثر می گذارند طی مطالعه جدیدی شناسایی شدند. محققان همچنین دریافتند ژن هایی که در موش ها شناسایی شده اند تا حد زیادی با ژن هایی که به اختلالات نورولوژیکی و چاقی در افراد مرتبط هستند همپوشانی دارند.

مطالعه متن کامل