Os pesquisadores desenvolveram uma maneira de capturar objetos em movimento com o método de imagem não convencional conhecido como imagem fantasma. O novo método pode tornar a técnica de imagem prática para novas aplicações, como imagens biomédicas, verificações de segurança e compressão e armazenamento de vídeo.

A imagem fantasma vem com uma série de vantagens, uma delas é que permite formar uma imagem iluminando o objeto com níveis de luz mais baixos do que as abordagens de imagem tradicionais. Contudo, a imagem fantasma foi limitada a objetos estacionários porque leva muito tempo para projetar a sequência de padrões de luz no objeto que é necessário para reconstruir uma imagem. Isso faz com que as imagens de um objeto em movimento pareçam desfocadas.

No jornal The Optical Society (OSA) Cartas de Óptica , pesquisadores da Universidade Nacional de Tecnologia de Defesa da China descrevem como eles foram capazes de combinar informações nas imagens borradas com detalhes sobre a localização do objeto para criar imagens de alta qualidade de objetos em movimento com imagens fantasmas.

"Nosso trabalho mostra que imagens desfocadas contêm informações úteis, "disse o líder da equipe de pesquisa Wei-Tao Liu." Com mais melhorias, esta abordagem pode tornar a imagem fantasma útil para aplicações como imagens biomédicas de seres humanos. Se usado com raios-x, por exemplo, pode ajudar a reduzir a dose de radiação necessária para a obtenção de imagens. "

Criação de uma imagem nítida

A técnica de imagem fantasma forma uma imagem correlacionando um feixe que interage com o objeto e um feixe de referência que não. Individualmente, os feixes não carregam nenhuma informação significativa sobre o objeto. A técnica de imagem funciona com luz visível, raios-x e outras partes do espectro eletromagnético e, quando os feixes de luz estruturados são gerados computacionalmente com moduladores de luz espaciais, pode ser realizado com um detector de pixel único de baixo custo em vez de um complexo, câmera cara.

Para aplicar imagens fantasmas a objetos em movimento, o novo método usa um pequeno número de padrões de luz para capturar a posição e a trajetória do objeto. Os pesquisadores desenvolveram um algoritmo para correlacionar essas informações posicionais com imagens borradas capturadas em diferentes posições, permitindo que uma imagem clara seja formada gradualmente.

"Essa abordagem relaxa a necessidade de imagens rápidas, e porque o algoritmo é linear, não requer uma grande quantidade de poder de computação, "explicou Liu." O método pode ser executado com um sistema de imagem fantasma típico sem quaisquer dispositivos adicionais e permite que a imagem seja reconstruída em tempo hábil. "

A configuração padrão captura novas informações

Os pesquisadores demonstraram seu novo método usando um sistema de imagem fantasma típico, em que um campo de luz aleatório gerado por um difusor rotativo foi dividido em dois feixes. Um feixe foi gravado por uma câmera CCD, enquanto o outro iluminava um objeto em movimento que os pesquisadores criaram usando um dispositivo microespelho digital. A luz proveniente do objeto em movimento foi coletada por um detector de pixel único.

"Demonstramos que nosso método capturou a trajetória da imagem e formou uma imagem de alta qualidade, "disse Liu." Com essas mesmas condições experimentais, as abordagens tradicionais de imagem fantasma teriam perdido a maior parte das informações do objeto devido ao embaçamento do movimento. "