Gli ingegneri tedeschi hanno sviluppato un nuovo sistema di imaging compatto in grado di registrare immagini iperspettrali in cinque dimensioni. Questo processo 5D significa acquisire dati relativi a più lunghezze d’onda della luce, insieme alle coordinate spaziali, in funzione del tempo. Il sistema 5D rappresenta il primo allestimento di laboratorio in cui sono disponibili immagini spaziali e spettrali di alta qualità risoluzione, precisione della profondità e imaging con frame rate elevato sono stati tutti combinati in un'unica compatta sistema. Apre interessanti possibilità per la sicurezza, l’imaging medico e persino per la spesa.
Il principio di base del sensore non è dissimile dalla visione stereo che possediamo come esseri umani. Tuttavia, invece di due occhi, che sono limitati al rilevamento della sola luce visibile, il sistema di imaging 5D utilizza due telecamere iperspettrali che operano nella gamma del visibile e del vicino infrarosso. Poiché la scena viene catturata da due direzioni leggermente diverse, è possibile stabilire le informazioni sulla profondità identificando i punti sulla superficie presenti in entrambe le visualizzazioni della telecamera. Queste immagini possono essere scattate alla velocità di 17 fotogrammi al secondo, rendendo questo sistema più veloce di altri simili.
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“Esiste un numero in rapida crescita di applicazioni che richiedono la determinazione di più di una sola proprietà degli oggetti di misurazione macroscopici”, Stefan Heist, leader del gruppo di ricerca presso l'Università Friedrich-Schiller di Jena e l'Istituto Fraunhofer per l'ottica applicata e l'ingegneria di precisione, ha dichiarato a Digital Trends. “Sia nell’imaging medico, nell’agricoltura di precisione o nella selezione ottica, per ottenere risultati significativi e affidabili è necessario misurare sia la forma degli oggetti che le loro proprietà spettrali”.
La tecnologia potrebbe rivelarsi utile per acquisire documenti storici di artefatti culturali, non solo come appaiono ma anche la loro composizione materiale. Per mostrare questa applicazione, i ricercatori hanno utilizzato la loro fotocamera 5D per documentare digitalmente un globo storico in rilievo del 1885. Potrebbe anche essere utilizzato per l’identificazione rapida e senza contatto di persone per scopi di sicurezza, con l’aggiunta di informazioni spettrali sistemi biometrici esistenti.
Al momento, il sistema di imaging ha le dimensioni di un laptop, anche se i ricercatori sperano di ridurlo ulteriormente. “Se l’intero sensore potesse essere ulteriormente miniaturizzato in modo da poter essere eventualmente inserito nel smartphone, gli utenti finali a casa possono [anche] trarre vantaggio dalla tecnologia", ha affermato Heist. "Potrebbe quindi essere utilizzato, ad esempio, per il controllo rapido delle condizioni di frutta o verdura o per il monitoraggio medico personale."
Anche se ha osservato che l’implementazione di alcuni di questi casi d’uso “richiederà del tempo”, si tratta comunque di un entusiasmante passo avanti quando si tratta di tecnologia di imaging.
Puoi leggere di più a riguardo in a documento di ricerca recentemente pubblicato sulla rivista Optics Express.
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