Метод C-BLIP из INRS снимает 3D-форму движущихся объектов до 150 000 кадров в секунду

Группа под руководством Цзиньяна Ляна из Национального института научных исследований (INRS) в Квебеке 12 ноября объявила о методе C-BLIP — хроматически ограниченной по спектру профилометрии с подсветкой. По данным tech.yahoo.com, он записывает 3D-форму движущегося объекта со скоростью до 150 000 кадров в секунду. tech.yahoo.comtech.yahoo.comtech.yahoo.comОткрыть источник ↗ Авторы заявляют, что это новый мировой рекорд в 3D-профилометрии.

Почему быстрые события трудно измерять

Профилометрия измеряет форму поверхности объекта. Большинство методов 3D-профилометрии проецирует на объект световые узоры и восстанавливает форму по их искажению. Исследователи, описывающие родственные системы, отмечают, что такой подход ограничен скоростью проектора и камеры, а также числом узоров, нужных для каждого 3D-кадра.

Многие быстрые события, например столкновения, нельзя повторить по требованию, поэтому каждое нужно снять за один раз. Команда INRS добавляет, что существующие сверхбыстрые 3D-системы часто ограничены медленной регистрацией, ресурсоёмким восстановлением изображения или высокой стоимостью специального оборудования.

Чтобы обойти эти ограничения, авторы объединили недорогую оптическую схему, безопасную для глаз светодиодную подсветку и лёгкий метод реконструкции. По словам исследователей, это делает сверхбыструю 3D-съёмку более практичной для широкого круга научных сред, а не только для специализированных лабораторий. tech.yahoo.comtech.yahoo.comtech.yahoo.comОткрыть источник ↗

Опыты и контекст рекорда

В экспериментах C-BLIP записал столкновение снаряда с лопаткой турбовентилятора, аэродинамику падающей кленовой крылатки и колебания мембраны громкоговорителя. Команда также обнаружила ультразвуковые колебания на поверхности объекта и извлекла из них акустическую информацию, восстановив произнесённое сообщение.

Заявление о рекорде относится только к 3D-профилометрии. Прежние сверхскоростные системы в этой области сообщали о примерно 100 000 кадров в секунду, включая предыдущую систему с подсветкой, ограниченной по спектру, которую представил Лян. Методы, снимающие распространение света, работают на миллиардах и триллионах кадров в секунду, но форму поверхности они так не измеряют.

Исследователи видят применение в механике и аэродинамике, микрофлюидике, высокоскоростных испытаниях материалов и аддитивном производстве. tech.yahoo.comtech.yahoo.comtech.yahoo.comОткрыть источник ↗ Сейчас команда оптимизирует систему, добавляя обработку на GPU, что в перспективе может позволить наблюдать такие события в реальном времени.