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Se desarrolla una potente cámara holográfica que puede ver a través de casi CUALQUIER COSA

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Los científicos han desarrollado una poderosa cámara holográfica que es capaz de ver casi cualquier cosa, incluidas esquinas, niebla e incluso carne humana.

Los científicos han desarrollado una poderosa cámara holográfica que es capaz de ver casi cualquier cosa, incluidos los rincones, la niebla e incluso la carne humana.

El dispositivo, construido por investigadores de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, utiliza una técnica llamada «holografía de longitud de onda sintética».

Funciona al dispersar indirectamente la luz sobre los objetos ocultos, que luego se dispersa nuevamente y viaja de regreso a una cámara, donde se usa IA para reconstruir el objeto original.

El equipo dice que está a una década de estar disponible comercialmente, pero cuando lo esté, la tecnología podría usarse en automóviles, CCTV e incluso como escáner médico.

Un ejemplo podría ser reemplazar el uso de un endoscopio en la colonoscopia, en lugar de reunir las ondas de luz para ver alrededor de los pliegues dentro de los intestinos.

Los científicos han desarrollado una poderosa cámara holográfica que es capaz de ver casi cualquier cosa, incluidas esquinas, niebla e incluso carne humana.

CÓMO FUNCIONA

1) Las ondas de luz de dos láseres, un haz de referencia y un haz de muestra, se disparan a un detector virtual en una pared distante

2) El campo de luz, incluida la información sobre la luz dispersa de los objetos ocultos, se captura de nuevo en la cámara.

3) El objeto que generó la luz dispersa se reconstruye en una forma tridimensional

4) Solo funciona donde hay una barrera opaca entre la cámara y el objeto oculto para dispersar la luz.

5) Los usos futuros podrían incluir permitir que los conductores vean animales o personas al doblar una esquina antes de girar el automóvil

Este es un campo de investigación relativamente nuevo, conocido como imágenes sin línea de visión (NLoS), y esta técnica puede capturar rápidamente imágenes de campo completo de grandes áreas.

Lo hace con una precisión submilimétrica, un nivel de resolución que una cámara impulsada por IA podría usar para ver a través de la piel y ver incluso los capilares más pequeños en funcionamiento.

A medida que la luz se dispersa sobre los objetos ocultos y se vuelve a dispersar hacia la cámara, un algoritmo reconstruye la señal de luz dispersa.

Debido a su alta resolución, el método también tiene el potencial de obtener imágenes de objetos que se mueven rápidamente, como el corazón que late a través del pecho o los autos a toda velocidad en la esquina de una calle.

Si bien el método tiene un potencial obvio para la obtención de imágenes médicas no invasivas, existe una amplia gama de aplicaciones.

Esto incluye la creación de sistemas de navegación de alerta temprana para automóviles e inspección industrial en espacios reducidos.

Sin embargo, los investigadores creen que las aplicaciones potenciales son infinitas.

«Nuestra tecnología marcará el comienzo de una nueva ola de capacidades de imágenes», dijo Florian Willomitzer, primer autor del estudio.

“Nuestros prototipos de sensores actuales utilizan luz visible o infrarroja, pero el principio es universal y podría extenderse a otras longitudes de onda.

«Por ejemplo, el mismo método podría aplicarse a las ondas de radio para la exploración espacial o la obtención de imágenes acústicas bajo el agua. Se puede aplicar a muchas áreas y solo hemos raspado la superficie ‘.

Ya sea que se trate de ver a la vuelta de la esquina o de ver un corazón que late dentro del cuerpo, el equipo dice que las soluciones ‘en realidad están estrechamente relacionadas’.

Esto se debe a que ambos se basan en medios de dispersión, en los que la luz incide en un objeto y se dispersa de tal manera que ya no es posible una imagen directa.

«Si alguna vez ha intentado hacer brillar una linterna a través de su mano, entonces ha experimentado este fenómeno», dijo Willomitzer.

El dispositivo, construido por investigadores de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, utiliza una técnica llamada 'holografía de longitud de onda sintética'

El dispositivo, construido por investigadores de la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois, utiliza una técnica llamada ‘holografía de longitud de onda sintética’

El equipo dice que está a una década de estar disponible comercialmente, pero cuando lo esté, la tecnología podría usarse en automóviles, CCTV e incluso como escáner médico.

El equipo dice que está a una década de estar disponible comercialmente, pero cuando lo esté, la tecnología podría usarse en automóviles, CCTV e incluso como escáner médico.

USOS POTENCIALES DE LA TECNOLOGÍA

Los investigadores han sugerido varios usos potenciales para la nueva tecnología de detección de luz.

Un concepto son las cámaras montadas en el automóvil que pueden ver objetos detrás de una esquina ciega, como un ciervo u otro automóvil.

También se puede utilizar para tomar imágenes del cerebro, el corazón u otros órganos sin necesidad de radiación.

El equipo dice que también podría reemplazar los endoscopios (cámaras en un cable delgado y flexible) que toman imágenes de áreas difíciles de alcanzar utilizando luz dispersa.

Estos se pueden usar para ver el interior del colon, en lugar de una colonoscopia, o para obtener imágenes del interior de los generadores mientras están en funcionamiento, sin tener que detenerlos.

‘Ves un punto brillante en el otro lado de tu mano, pero, teóricamente, debería haber una sombra proyectada por tus huesos, revelando la estructura de los huesos.

«En cambio, la luz que pasa por los huesos se dispersa dentro del tejido en todas las direcciones, borrando por completo la imagen de la sombra».

El objetivo del proyecto era interceptar la luz dispersa para reconstruir la información contenida dentro de la luz, incluido su tiempo de viaje.

«Nada es más rápido que la velocidad de la luz, por lo que si desea medir el tiempo de viaje de la luz con alta precisión, entonces necesita detectores extremadamente rápidos», dijo Willomitzer.

«Estos detectores pueden ser terriblemente caros», explicaron los científicos.

Querían encontrar una manera de deshacerse de los detectores rápidos, y lo hicieron fusionando ondas de luz de dos láseres para generar una ‘onda de luz sintética’.

Esto se puede adaptar a las imágenes holográficas en diferentes escenarios de dispersión, explicaron, y agregaron que si puede capturar todo el campo de luz de un objeto en un holograma, puede reconstruir su forma 3D por completo.

«Hacemos esta imagen holográfica a la vuelta de una esquina o mediante dispersores, con ondas sintéticas en lugar de ondas de luz normales».

Un ejemplo podría ser reemplazar el uso de un endoscopio en la colonoscopia, en lugar de reunir las ondas de luz para ver alrededor de los pliegues dentro de los intestinos.

Un ejemplo podría ser reemplazar el uso de un endoscopio en la colonoscopia, en lugar de reunir las ondas de luz para ver alrededor de los pliegues dentro de los intestinos.

Este es un campo de investigación relativamente nuevo, conocido como imágenes sin línea de visión (NLoS), y esta técnica puede capturar rápidamente imágenes de campo completo de grandes áreas.

Este es un campo de investigación relativamente nuevo, conocido como imágenes sin línea de visión (NLoS), y esta técnica puede capturar rápidamente imágenes de campo completo de grandes áreas.

El sistema de inteligencia artificial que permite que los vehículos autónomos ‘vean’ en las esquinas en tiempo real podría ayudar a prevenir accidentes

Un sistema de inteligencia artificial que permite a los vehículos autónomos «ver» en las esquinas en tiempo real podría ayudar a prevenir accidentes, según sus desarrolladores.

Investigadores de la Universidad de Stanford en EE. UU. Han creado un sistema que hace rebotar un rayo láser en una pared para crear una «imagen» de objetos ocultos a la vista.

La ‘imagen’ capturada no tendrá sentido para un humano, pero utilizando tecnología de inteligencia artificial, el sistema puede crear una reconstrucción visual de la vista oculta.

La investigación fue financiada por la agencia del gobierno de los EE. UU. DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa) y es uno de varios programas de tecnología similares que se están desarrollando.

También podría ser utilizado por soldados para ver alrededor de las paredes, rescatistas en busca de personas e incluso en viajes espaciales para examinar las cuevas interiores de un asteroide.

Los intentos anteriores de utilizar técnicas NLoS para recuperar imágenes de objetos ocultos sufren el mismo problema: muy baja resolución y un pequeño campo angular.

Otros problemas con los intentos anteriores han sido el tiempo que tomó un escaneo o la necesidad de un área de sondeo muy grande para medir la luz dispersa.

La nueva tecnología supera los problemas y puede obtener imágenes en las esquinas y a través de otras formas de medios, como la piel y el metal, con una resolución más alta.

Combina alta resolución espacial, alta resolución temporal, un área de sondeo pequeña y un gran campo de visión angular.

Significa que la cámara puede captar pequeñas características en espacios reducidos, así como objetos ocultos en áreas más grandes con una resolución más alta.

Incluso puede hacerlo cuando el objeto objetivo se está moviendo, como otro automóvil en una carretera alrededor de una esquina ciega.

Debido a que la luz solo viaja por caminos rectos, debe haber una barrera opaca, como una pared, un arbusto o un automóvil, para que el nuevo dispositivo vea alrededor de las esquinas.

La luz que emite la unidad del sensor rebota en la barrera y luego golpea el objeto alrededor de la esquina.

La luz luego rebota hacia la barrera y finalmente regresa al detector de la unidad de sensor.

«Es como si pudiéramos colocar una cámara computacional virtual en cada superficie remota para ver el mundo desde la perspectiva de la superficie», dijo Willomitzer.

«Esta técnica convierte las paredes en espejos», dijo, y agregó que «mejora ya que la técnica también puede funcionar por la noche y en condiciones de niebla».

Sugieren que podría usarse para reemplazar o complementar los endoscopios que se usan en imágenes médicas e industriales, por ejemplo, al usar luz para ver alrededor de los pliegues dentro de los intestinos, en lugar de enviar una cámara flexible para una colonoscopia.

También podría usarse para obtener imágenes del interior de grandes equipos industriales, como turbinas en un generador, mientras aún está en funcionamiento, lo que reduce la distorsión.

Actualmente es un prototipo y está a diez años de ser un producto comercial, en parte debido al tiempo que tomaría obtener la aprobación médica.

El estudio aparece en la edición del 17 de noviembre de la revista Comunicaciones de la naturaleza.

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