Голограммы, позволяющие получить трехмерное, или 3D изображение объектов, обеспечивают уровень детализации, недостижимый для обычных двумерных 2D изображений. Благодаря своей способности создавать реалистичное и захватывающее представление о трехмерных объектах, голограммы обладают огромным потенциалом для использования в различных областях, включая медицинскую визуализацию, производство и виртуальную реальность. Традиционно голограммы строятся путем записи трехмерных данных объекта и взаимодействия света с объектом. Однако этот метод требует больших вычислительных затрат, поскольку для получения трехмерных изображений необходимо использовать специальную камеру. Это делает создание голограмм сложной задачей и ограничивает их широкое применение. В последнее время для генерации голограмм также было предложено множество методов глубокого обучения. Они позволяют создавать голограммы непосредственно на основе 3D-данных, полученных с помощью RGB-D-камер, которые фиксируют как цветовую, так и глубинную информацию об объекте. Такой подход позволяет обойти многие вычислительные проблемы, связанные с традиционным методом, и представляет собой более простой подход к созданию голограмм. Теперь группа исследователей под руководством профессора Томоёси Шимобабы (Tomoyoshi Shimobaba) из Высшей инженерной школы Университета Чиба предлагает новый подход, основанный на глубоком обучении, который еще больше упрощает процесс создания голограмм, позволяя получать 3D-изображения непосредственно из обычных цветных 2D-изображений, снятых с помощью обычных камер. Йошиюки Ишии и Томоёши Ито из Высшей инженерной школы Университета Чиба также принимали участие в этом исследовании, результаты которого были опубликованы 2 августа 2023 года в журнале Optics and Lasers in Engineering. Объясняя смысл этого исследования, профессор Шимобаба сказал:
В предлагаемом подходе используются три глубокие нейронные сети (ГНС) для преобразования обычного двумерного цветного изображения в данные, которые могут быть использованы для отображения трехмерной сцены или объекта в виде голограммы. Первая ДНС использует в качестве входных данных цветное изображение, полученное с помощью обычной камеры, а затем предсказывает соответствующую карту глубины, предоставляя информацию о трехмерной структуре изображения. Как исходное RGB-изображение, так и карта глубины, созданная первой ДНН, затем используются второй ДНН для создания голограммы. Наконец, третья ДНН дорабатывает голограмму, созданную второй ДНН, и делает ее пригодной для отображения на различных устройствах. Исследователи обнаружили, что время, затрачиваемое предложенным подходом на обработку данных и создание голограммы, превосходит время работы современного графического процессора.
В ближайшем будущем этот подход может найти потенциальное применение в head-up и head-mounted дисплеях для генерации 3D-дисплеев высокой четкости. Аналогичным образом, он может революционизировать создание автомобильного голографического дисплея, который сможет представлять пассажирам необходимую информацию о людях, дорогах и знаках в 3D. Таким образом, предполагается, что предложенный подход откроет путь к развитию повсеместной голографической технологии. 18.10.2023 |
Хайтек
Неоднородная мягкость тел позволяет создавать более мягкие аморфные материалы | |
Ученые из Токийского столичного университ... |
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений | |
Для инженеров, работающих над мягкой робо... |
Инструмент прогнозирования ускорит исследования в области сверхпроводников | |
Функциональность многих современных передовых ... |
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |