ابداع یک تکنیک جدید برای بازسازی تصاویر

گروهی از محققان در دانشگاه‌های مختلف موفق شده اند یک تکنیک جدید با نام بازسازی تصویر با استفاده از پراکندگی تصادفی را توسعه دهند.

به گزارش تکناک، این تکنیک از پراکندگی تصادفی نور برای بازسازی تصاویر استفاده می‌کند و نیاز به دانش اولیه از جسم و توانایی کنترل جبهه موج نور روشن کننده آن را ندارد.

در این روش، ابتدا تصویر پراکنده شده با استفاده از یک دستگاه دوربین اخذ می‌شود. سپس این تصویر به یک الگوریتم محاسباتی داده می‌شود که از پراکندگی تصادفی نور در این تصویر برای بازسازی تصویر اصلی استفاده می‌کند. الگوریتم از یک ماتریس احتمالات استفاده می‌کند که نشان دهنده احتمال پراکندگی نور در هر نقطه از تصویر است. با استفاده از این ماتریس، تصویر اصلی بازسازی می‌شود.

یکی از مزایای این تکنیک، ارزان بودن و استفاده از تجهیزات ساده است. همچنین، این روش دارای آسیب پذیری کمتر در برابر حرکت و ناپایداری مکانیکی است. با این حال، با توجه به اینکه این تکنیک تنها از تصویر پراکنده شده استفاده می‌کند، با احتمال زیاد قابلیت دقت بالاتری در مقایسه با روش های قبلی در اخذ تصاویر دارد.

این تکنیک در بخش های مختلفی مانند علوم پزشکی و علوم فضایی کاربرد دارد و می‌تواند به عنوان یک راه حل ارزان برای تاری تصاویر محسوب شود.

روش تصویربرداری همبستگی لکه‌ای برای به دست آوردن راه‌های کارآمدتر بازسازی، پیشنهاد شد. این اطلاعات مربوط به منبع را از نوسانات شدت یا لکه های نور ارسالی استخراج می کند.

با این حال، بسیاری از فناوری‌های مبتنی بر همبستگی لکه‌ای به بازسازی محاسباتی زمان‌بر و کالیبره‌شده پیچیده نیاز دارند. همچنین، هنوز برخی از اطلاعات مانند جهت تصویر و مکان وجود ندارد.

برای رفع این مشکلات ون ژونگ یانگ و ژائوجیانگ جان از دانشگاه KAUST عربستان راهی را برای به دست آوردن مستقیم تصویر واضح از یک عکس مبهم ابداع کرده‌اند.

یانگ توضیح می‌دهد: ما یک استراتژی بدون نیاز به کالیبراسیون و بازسازی، با تصویربرداری بلادرنگ از اجسام ساکن و متحرک، به همراه اطلاعات جهت‌گیری واقعی آنها ایجاد کرده‌ایم. این تکنیک جدید فقط با دستگاه‌های ساده یا کم‌هزینه انجام می شود و نیازی به بازسازی ندارد.

این تیم نور را از یک جسم آزمایشی استاندارد کوچک از طریق یک ماده نازک که برای پراکنده کردن نور به کار می رفت عبور دادند. با حرکت یک دوربین در جهتی دور از ماده نازک، آنها توانستند تصویری سه بعدی بسازند.

با مشاهده بخش‌های بزرگ‌شده این تصاویر، محققان، در کمال تعجب، می‌توانند مستقیماً بازتولیدهای جسم آزمایشی را از طریق پراکنده کننده تصادفی با چشم غیرمسلح و تصویربرداری ویدیویی بلادرنگ ببینند. این روش به هیچ تجهیزات پیچیده ای برای کنترل فعال نور یا دانش قبلی در مورد منبع یا محیط انتشار نیاز ندارد. آنها همچنین می توانند اطلاعات جهت گیری گم شده و مکان جسم آزمایشی را پیدا کنند.

او می‌گوید: کار ما گام مهمی در زمینه تصویربرداری پراکنده است و راه‌های جدیدی را برای تصویربرداری از طریق محیط های پراکنده کننده باز میکند.