Los investigadores del MIT y sus colegas están diseñando un sistema de imágenes que puede leer libros cerrados.
en el último número de Comunicaciones de la naturaleza , los investigadores describen un prototipo del sistema, que probaron en una pila de papeles, cada uno con una letra impresa. El sistema pudo identificar correctamente las letras de las nueve hojas superiores.
"El Museo Metropolitano de Nueva York mostró mucho interés en esto, porque quieren, por ejemplo, buscar en algunos libros antiguos que ni siquiera quieren tocar", dice Barmak Heshmat, científico investigador de laMIT Media Lab y autor correspondiente del nuevo artículo. Añade que el sistema podría usarse para analizar cualquier material organizado en capas delgadas, como recubrimientos en piezas de máquinas o productos farmacéuticos.
Heshmat está acompañado en el artículo por Ramesh Raskar, profesor asociado de artes y ciencias de los medios de comunicación de NEC Career Development; Albert Redo Sanchez, un especialista en investigación del grupo Camera Culture en el Media Lab; dos de los otros miembros del grupo; y porJustin Romberg y Alireza Aghasi de Georgia Tech.
Los investigadores del MIT desarrollaron los algoritmos que adquieren imágenes de hojas individuales en pilas de papel, y los investigadores de Georgia Tech desarrollaron el algoritmo que interpreta las imágenes a menudo distorsionadas o incompletas como letras individuales. "En realidad da algo de miedo", dice Heshmat sobreel algoritmo de interpretación de letras. "Muchos sitios web tienen estas certificaciones de letras [captchas] para asegurarse de que no eres un robot, y este algoritmo puede superar muchas de ellas".
El sistema utiliza radiación de terahercios, la banda de radiación electromagnética entre microondas y luz infrarroja, que tiene varias ventajas sobre otros tipos de ondas que pueden penetrar superficies, como rayos X u ondas sonoras. La radiación de terahercios se ha investigado ampliamente para su usoen el control de seguridad, porque diferentes productos químicos absorben diferentes frecuencias de radiación de terahercios en diferentes grados, lo que genera una firma de frecuencia distintiva para cada uno. De la misma manera, los perfiles de frecuencia de terahercios pueden distinguir entre tinta y papel en blanco, de una manera que los rayos X pueden 't.
La radiación de terahercios también se puede emitir en ráfagas tan cortas que la distancia que ha recorrido se puede medir a partir de la diferencia entre su tiempo de emisión y el momento en que la radiación reflejada regresa a un sensor. Eso le da una resolución de profundidad mucho mejor que el ultrasonido.
El sistema aprovecha el hecho de que, atrapadas entre las páginas de un libro, hay pequeñas bolsas de aire de solo unos 20 micrómetros de profundidad. La diferencia en el índice de refracción el grado en que curvan la luz entre el aire y el papel significa que laEl límite entre los dos reflejará la radiación de terahercios hacia un detector.
En la configuración de los investigadores, una cámara estándar de terahercios emite ráfagas de radiación ultracortas, y el sensor integrado de la cámara detecta sus reflejos. Desde el momento de llegada de los reflejos, el algoritmo de los investigadores del MIT puede medir la distancia a las páginas individualesdel libro.
Si bien la mayor parte de la radiación es absorbida o reflejada por el libro, parte de ella rebota entre las páginas antes de regresar al sensor, produciendo una señal falsa. La electrónica del sensor también produce un zumbido de fondo. Una de las tareas del MITEl algoritmo de los investigadores es filtrar todo este "ruido".
La información sobre la distancia de las páginas ayuda: permite que el algoritmo se concentre solo en las señales de terahercios cuyos tiempos de llegada sugieren que son reflejos verdaderos. Luego, se basa en dos medidas diferentes de la energía de los reflejos y suposiciones sobre amboslos perfiles de energía de los reflejos verdaderos y las estadísticas del ruido para extraer información sobre las propiedades químicas de las superficies reflectantes.
Por el momento, el algoritmo puede deducir correctamente la distancia desde la cámara a las 20 páginas superiores en una pila, pero más allá de una profundidad de nueve páginas, la energía de la señal reflejada es tan baja que las diferencias entre las firmas de frecuencia se abrumanSin embargo, las imágenes de terahercios son todavía una tecnología relativamente joven, y los investigadores están trabajando constantemente para mejorar tanto la precisión de los detectores como la potencia de las fuentes de radiación, por lo que debería ser posible una penetración más profunda.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Massachusetts . Original escrito por Larry Hardesty. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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