Сотрудники подразделения инженерных и прикладных наук Калифорнийского технологического института (Caltech, Калтех) в журнале Optics Express опубликовали научную работу, описывающую их новую разработку. Это специальный мобильный чип, который они называют нанофотонный когерентный сенсор (nanophotonic coherent imager, NCI). Благодаря размеру около 1 квадратного миллиметра и недорогому производству, чип способен перевести 3D-сканирование на совершенно другой уровень точности. На видео показана 3D-модель монетки, полученной при помощи NCI с расстояния в полметра. Таким образом, для получения сверхточной реплики предмета требуется использовать 3D-принтер с подходящим разрешением.

Технически чип представляет из себя массив из 16 «лидаров», каждый из который умеет анализировать фазу и интенсивность отражённого от предмета лазерного луча. Определённое из этих измерений расстояние до точки предмета используется для формирования 3D-модели совместно с остальными лидарами чипа. В одноцентовой монетке, которая используется для демонстрации технологии NCI, разрешение по глубине составляет 15 мкм, а латеральное разрешение — 50 мкм. Пока именно ограниченный размер устройства не позволяет создавать такие же точные модели для объектов большего размера.


Фото: фрагмент статьи Nanophotonic coherent imager
В качестве практического использования авторы предлагают использовать NCI-чип в мобильных устройствах, которые смогут получить действительно новую функцию. Также из-за крошечного размера чипы вполне можно устанавливать на автомобилях и использовать для систем автономного управления и предотвращения столкновений.

В Google существует очень похожий проект, известный как Project Tango. Он разрабатывается именно с прицелом на использование в мобильных устройствах, которые смогут сканировать окружающие предметы при помощи специального 3D-сканера. Проект находится в более завершённой стадии, чем разработка Caltech — в Google обещают продавать устройства Tango уже в этом году.

Комментарии (11)


  1. NeoCode
    06.04.2015 20:46

    Отличная новость, и действительно принципиально новая функция для мобильных устройств!


    1. ntfs1984
      06.04.2015 21:31
      +1

      Хотя бы одно применение найдите.


      1. NeoCode
        06.04.2015 23:01

        Массовое распространение сканирования помещений в 3D (совместно такой чип + камера) и выкладывания на Google Maps/Earth, причем чтобы это было так же просто как и обычное фотографирование (никакого дополнительного софта и ручной работы в редакторе).


      1. KivApple
        06.04.2015 23:31

        3D фотографии и видео прямо с телефона, дополненная реальность.


        1. ntfs1984
          07.04.2015 00:36
          -1

          Извините за критику, но трехмерностью здесь не пахнет. Здесь только глубина, а это не 3D.
          Трехмерности можно достичь, только снимая одновременно одну и ту же картинку под разными углами.

          По сути, ребята изобретают ПЗС-матрицу, и технологию, которая уже 5 лет успешно используется в Kinect.
          Кроме этого, поскольку лазерный луч монохроматичен — фотографию сделать не получится. Полноценную.


          1. KivApple
            07.04.2015 00:42
            +1

            Кхм-кхм… И чем же глубина не третье измерение? Раз есть три координаты — значит это 3D. Конечно, имеющее определённые ограничения, но 3D. Можно оценить рельеф поверхности, отличить фотографию от реального объекта. Насчёт цвета — можно сфотографировать сразу и обычной камерой и этой, а затем объединить информацию с обоих изображений. С помощью этого чипа построить геометрию, а текстуру для наложения взять с обычной камеры. Так или иначе это добавит ещё один инструмент выразительности для фотографии.


            1. isden
              07.04.2015 11:48

              Карту глубины можно достаточно условно назвать «третьим измерением», ибо она не дает возможности воссоздать полноценную 3-х мерную сцену, только вид с определенной позиции.


              1. evtomax
                07.04.2015 12:44

                Если есть карта глубины, то можно сделать боке!


      1. Vjik
        07.04.2015 07:43

        Потенциально, в будущем можно получить карту глубины для фотографии, что добавит еще один «интересный» параметр для обработки фото. Instagram оценит.


  1. sergehog
    07.04.2015 09:59
    +1

    Народ, не ведитесь. Каждая новость из Америки всегда подается с помпой. 3Д сенсор 4x4 пикселя, с каким то ужасным качеством, в каком месте прорыв?
    Они взяли широко известный ToF сенсор и убавили разрешение.


    1. sergehog
      07.04.2015 10:07
      +1

      Ладно, беру свои слова обратно. Почитал статью, они там намудрили световоды прямо на чипе, и модуляция прямо там хардверно (точнее в оптически) организована. Так что похоже что новизна там есть.