Израильские ученые разработали новаторский метод быстрой визуализации

Израильские исследователи добились беспрецедентного улучшения технологии однопиксельной визуализации.

​Исследователи Техниона - Израильского технологического института - разработали новаторскую технологию быстрой визуализации и продемонстрировали ее эффективность в восстановлении движения миниатюрного животного. 

Разработку, итоги которой опубликованы в журнале Nature Communications​, возглавляли профессор Амир Розенталь, докторант Евгений Хахамович и студент магистратуры Саги Монин с факультета электротехники и вычислительной техники Техниона.

Новый метод основан на инновационной концепции, известной как SPI (однопиксельная визуализация) - получение высококачественных изображений с помощью устройства, оснащенного только одним детектором. Эта концепция, которая позволяет делать фотографии без камеры, имеет огромный потенциал для различных приложений, таких, как разработка компонентов систем предупреждения в автономных транспортных средствах или увеличение глубины изображения при микроскопии биологических тканей.

SPI работает, освещая объект при помощи проектора закодированными световыми узорами. На основе свойств света, отраженного и распространяемого объектом, может быть создано изображение этого объекта с использованием алгоритмов реконструкции. До недавнего времени распространению этого метода препятствовали серьезные технические ограничения, в том числе низкая скорость получения изображения и медленная работа самих проекторов. В результате до сих пор технология SPI применялась только для съемки неподвижных объектов.

Отображение движения нематодного червя / Технион

Исследовательская группа Техниона преодолела это ограничение, применив новый метод пространственного кодирования света на беспрецедентных ранее частотах - 2,4 МГц вместо 22 кГц, на уровне максимального частотного порога современных технологий SPI. Это представляет собой более чем стократное улучшение скорости проецирования и получения изображений. Используя вращающееся устройство, снабженное кодирующей маской, исследователи создали совершенно новый образец освещения и микроскоп SPI с уникальными новыми возможностями.

Чтобы продемонстрировать возможности новой системы, исследовательская группа произвела видео с частотой 72 FPS (кадров в секунду). Фильмы точно изображают сложное движение нематодного червя C. elegans, что было невозможно при использовании доступной в настоящее время технологии SPI.

Исследование финансировалось программой Franz Ollendorf Minerva Center for Information Processing and Automation.

Источник: MFA
Фото: Технион