Исследователи из США разработали чип для камеры, с помощью которой смартфоны могли бы получить возможность трехмерного сканирования повседневных объектов. Функция эта имеет все шансы стать весьма популярной в мире трехмерной печати.

По словам инженеров из Калифорнийского технологического института, их устройство построено на базе дешевого кремниевого чипа толщиной менее 1 мм и обеспечивает трехмерное сканирование с чрезвычайно высоким разрешением.Чипы можно было бы встраивать в телефоны с последующим выводом полученных данных на 3D-принтеры для дублирования отсканированных объектов. Тем самым отпадает потребность в использовании крупных настольных устройств.

Излучаемый свет устройства направляется на целевой объект, после чего оно анализирует мельчайшие отличия в отраженном сигнале. Отличия эти помогают воспроизвести трехмерное цифровое изображение целевого объекта.

Крошечный чип превратит телефон в 3D-сканер

При создании исходного светового потока используется массив крошечных лазерных сканеров LIDAR (light detection and ranging). Элементы LIDAR на протяжении многих лет используются для измерения расстояний в различных приложениях, в том числе и в навигации беспилотных автомобилей и роботов.

В результатах исследования, опубликованных в журнале Optics Express, говорится, что отражаемый от объекта свет улавливается небольшой (4x4) решеткой детекторов.

Детекторы измеряют фазу, частоту и интенсивность входящего светового потока и присваивают соответствующие значения каждому пикселу трехмерного изображения отсканированного объекта.

В качестве проверки предложенной концепции исследователи отсканировали в трехмерном виде мелкую монету с расстояния полуметра. Разрешение отсканированного изображения было представлено на микронном уровне, благодаря чему были заметны мельчайшие неровности поверхности монеты, не видимые обычным глазом.

Используемый в настоящее время 16-пиксельный массив можно увеличить до сотен тысяч пикселов, которые будут объединены в крупные и более мощные массивы, помогающие автомобилю избегать столкновения с препятствиями без участия водителя.

«Маленькие размеры устройства и высокое качество изображения будут способствовать существенному снижению затрат, а в смартфонах и прочих персональных устройствах появятся тысячи таких камер», – отметил профессор кафедры электротехники Калтеха Али Хаджимири.

 

1288