تصویر برداری با قلم موی نوری

   
نام نویسنده:
|
دسته بندی:
|
یک طرف این فیبرها به ردیفی از سنسور های عکاسی متصل هستند و طرف دیگر آزادانه در نوسان هستند تا امکان عبور تک تک آنها از شکاف های ریز غشاهای منفذ دار برای تصویر برداری از هر آنچه که در سمت دیگر قرار دارد فراهم شود .


یک طرف این فیبرها به ردیفی از سنسور های عکاسی متصل هستند و طرف دیگر آزادانه در نوسان هستند تا امکان عبور تک تک آنها از شکاف های ریز غشاهای منفذ دار برای تصویر برداری از هر آنچه که در سمت دیگر قرار دارد فراهم شود .
این دسته فیبرها می توانند بدون هیچگونه خطر ایجاد خسارت ناشی از ورود آب به داخل آنها برای تصویربرداری از بسترهای روغنی ، آبخیز و یا لوله کشی شده از داخل لوله ها عبور کرده و حتی در مایعات غوطه ور شوند . دسته های متراکم فیبرها نیز به خاطر نیازمند نبودن به تجهیزات الکترونیکی اضافی موجب ایجاد درون نمایی با میان برهای باریک تر می شوند .
نیازی به همخوانی داشتن موقعیت انتهای ته باز فیبرهای نوری با نوریاب در یک ردیف بندی نیست . با  محاسبه اوقات مختلفی که در انها انفجارهای کوتاه نوری به نور یاب می رسند ( تکنیک معروف به زمان گریز ) این وسیله قادر خواهد بود تا موقعیت نسبی فیبر ها را مشخص کند .
در نمونه تجاری این وسیله ، جرقه های درجه بندی کننده نوری توسط خود فیبرها انتقال داده می شوند در حالی که در کار با نمونه اصلی سیستم محققان از لیزر های جانبی بهره گرفته اند .
بارماک حشمت ، عضو پیشین گروه فرهنگ دوربین در آزمایشگاه رسانه که سرپرستی پروژه جدید را بر عهده داشت اظهار می کند : " در پروژه های پیشین برای استخراج اطلاعات عمیق از زمان گریز استفاده شد اما در این پروژه من خواستار استفاده از زمان گریز برای میسر ساختن لایه های جدیدی برای تصویر برداری بودم " .
امروز محققان گزارش نتایج را در " گزارشات علمی طبیعت " ارایه داده اند . اولین مولف مقاله حشمت است که با کمک رامش راسکار استاد رسانه علمی و هنری و سرپرست گروه فرهنگ دوربین آزمایشگاه رسانه و ایک هی اون لی همکار پشین خود به گروه ملحق شده بود .
زمان حرکت :
محققان در آزمایشات خود دسته ای 1100 تایی از فیبر هایی را به کار برده اند که یک انتهای آنها ازادانه در نوسان بودند و روبروی دیواره ای که در آن نمادها نمایش داده می شوند و انتهای دیگر آن به شکاف دهنده نور که به ترتیب هم به دوربین معمولی و هم به دوربین پر سرعت که قادر به تمییز دادن پالس های نوری زمان فرارسی می باشد ، متصل هستند .
خط عمود به ضربات در سمت ته باز بسته فیبرها و همچنین بر یکدیگر دو لیزر فوق سریع می باشد . لیزر ها باعث جرقه های نوری کوتاه می شوند و دوربین های پر سرعت زمان فرارسی آنها از میان هر فیبر نوری را ثبت می کنند .
چون جرقه های نوری هرکدام مسیرهای متفاوتی را طی می کنند نرم افزار میتواند با استفاده از تفاوت در زمان فرارسی ، نقشه ای دو - فرامونی از موقعیت راس فیبرها فراهم آورد . سپس از آن اطلاعات برای شفاف سازی تصویر به هم ریخته ثبت شده توسط دوربین عادی استفاده می کند .
واکافت سیستم محدود به تعداد فیبرها می باشد . نمونه اصلی 1100فیبری ، تصویری تقریبا به اندازه 33 در 33 پیکسل تولید می کند . به دلیل وجود برخی ناهمخوانی ها در فرایند بازسازی ، تصاویر به دست آمده در آزمایشات محققین تقریبا نامنظم بوده است .
اما سنسور نمونه اصلی از فیبر های نوری که 300 میکرومتر تراما هستند ، استفاده کرده است . فیبر هایی با میکرومتر ترامای کمتر تنها به دلیل جنبه تجاری آن تولید شده اند ، لذا برای کاربردهای صنعتی می بایست به اندازه واکافت به طور محسوس و بدون افزایش اندازه تصویر ، افزود .
البته در کاربرد تجاری ، سیستم نباید تجمل دو خط لیزر عمودی تعبیه شده در راس فیبر را داشته باشد . در عوض جرقه های نوری بایستی از طریق فیبرهای مجزا فرستاده شوند و سیستم نیز به مسابه ان زمان طی شده برای بازتابش آن را دقیقا اندازه گیری می نماید . پالس های بیشماری نیاز هست تا تصویر کامل و بدون نقصی از موقعیت فیبر ها شکل داده شود ، اما پالس ها آنقدر کوتاه هستند که درجه بندی انها در حدود کسری از ثانیه به طول خواهد انجامید .
حشمت اظهار می کند : " حداقل پالس هایی که می توان به کار برد دو عدد می باشد " .
بررسی منابع :
در کاربرد های پزشکی که باید ترامای دسته و تعداد فیبر ها کم باشد ، کیفیت تصاویر تولید شده می بایست از طریق استفاده از روش های اینترفرومتریک بهبود یابد .
در چنین روش هایی سیگنال نوری ارسالی به دو نیم شکافت انتقال می یابد . یک نیمه آن ( محور منبع ) در همان محل باقی می ماند در حالی که نیمه دیگر آن ( محور نمونه ) با شی تماس جزئی داشته و سپس برگشت داده می شود . سپس هر دو سیگنال بازآمیزی شده و به روشی که هر دو انها به همدیگر تلاقی پیدا کنند ، اطلاعات مفیدی را درباره خط سیر محور های پرتابی بدست می دهند . محققین از این روش در ازمایشات خود استفاده نکرده اند اما آنها تجزیه و تحلیلی نظری ترتیب داده اند که نشان می دهد قادر است بازسازی دقیق تر و کامل تری از صحنه را بدست دهد .
مونا جراحی استاد دانشگاه کالیفرنیا در لس آنجلس در رشته مهندسی الکترونیک عنوان داشت : ترکیب دانشی که ما از اندازه گیری زمان گریز و آمارش تصویربرداری بدست آورده ایم فوق العاده جالب و نوآورانه می باشد . همانطور که مولفین ذکر کرده اند هدف آنها حل مشکلات موجود می باشد،به این مفهوم که کاربرد اصلی اینگونه تصویر برداری الزاما در شرایط  محیطی خاص و فضا می باشد .
وی اذعان کرد : " متکی بودن به اینکه نور لیزر خود به خود از طریق فیبر ها هدایت خواهند شد بسیار سخت تر از آن چیزی است که در آزمایشات نشان داده شده اند " . " اما اطلاعات فیزیکی همانجاست ، با برنامه ریزی درست می توان به آن دست یافت " .
کیسوکی گودا استاد شیمی دانشگاه توکیو افزود : " مزیت اصلی این فناوری این است که انتهای قلم موی نوری می تواند به شکلی پویا و انعطاف پذیر تغییر شکل دهد " . " من بر این باورم که این فناوری می تواند در آندوسکوپی روده کوچک که از پیچیدگی بسیاری برخوردار است ، مفید واقع شود .

اخبار مرتبط

دیگر اخبار نویسنده

ارسال نظر


شخصی سازی Close
شما در این صفحه قادر به شخصی سازی نمیباشید