Команда исследователей из Калифорнийского университета в Беркли разработала простую камеру без объектива, которая может создавать трёхмерные изображения из одного 2D-изображения.
Их камера, получившая название DiffuserCam, использует относительно дешёвое и недорогое оборудование, но программное обеспечение, которое объединяет всё это в систему, довольно сложное. Во время демонстрации команда показала, что их камера способна восстанавливать 3D-пиксели с 1,3-мегапиксельного изображения. Для сравнения, iPhone 7 делает 12-мегапиксельные фотографии.
Хотя программное обеспечение очень сложное, оно может легко реплицироваться и распространяться, что позволяет другим создавать этот тип камеры чуть ли не в домашних условиях. Студенты под руководством доцента Лауры Уоллер обнаружили, что могут использовать случайные вмятины от ударов в простых материалах, таких как скотч или пластиковые держатели значков, чтобы улучшить возможности простой камеры без потери разрешения, связанного с набором микролинз.
«Если бы у нас были лучшие алгоритмы преобразования, можно было бы заменить тщательно спроектированные дорогие наборы микролинз пластиковой поверхностью со случайным рисунком, вроде смятого куска пластика» — сказала Уоллер.
В начале DiffuserCam планируют использовать для наблюдения активности микроскопических нейронов у живых мышей. Небольшой вес камеры и отсутствие линз позволяют прикрепить её к прозрачному окну в черепе мыши, чтобы исследователи могли сопоставить поведение животного с тем, что происходит в мозге. DiffuserCam, финансируемая программой разработки нейронной инженерной системы агентства DARPA, является частью гораздо более крупного проекта, целью которого является создание имплантированных нейронных интерфейсов, которые могут исправить проблемы зрительного восприятия или слуха.
Уоллер также объяснила, что камера может использоваться в автономных автомобилях, позволяя им использовать записанную трёхмерную информацию, чтобы лучше ориентироваться в окружающей обстановке. Задействовав искусственный интеллект, можно использовать камеру для обнаружения людей, а также идентифицировать и классифицировать объекты без участия человека.
Камера без объектива может найти и другие применения в медицинской области. По словам Уоллер, использование DiffuserCam для наблюдения активности нейронов у мышей может привести к лучшему пониманию сенсорного восприятия, которое может быть использовано для диагностики и лечения заболеваний, изменяющих память, таких как болезнь Альцгеймера или другие психические расстройства.
Чтобы лучше понять, в каких других областях может пригодиться их технологии обработки изображений, Центр вычислительной визуализации Уоллера в Беркли проводит обучение учёных разных направлений, желающих углубить свои знания в области вычислительной визуализации.