В последней проблеме Коммуникаций Природы исследователи описывают прототип системы, которую они проверили на стопке бумаг, каждого с одним письмом, напечатанным на ней. Система смогла правильно определить письма о лучших девяти листах.
«Музей Метрополитен в Нью-Йорке проявил большой интерес в этом, потому что они хотят, например, изучите некоторые старинные книги, которых они даже не хотят касаться», говорит Бармэк Хешмэт, исследователь в MIT Media Lab и соответствующий автор на новой бумаге. Он добавляет, что система могла использоваться, чтобы проанализировать любые материалы, организованные в тонких слоях, таких как покрытия на машинных частях или фармацевтических препаратах.
К Heshmat присоединяется на статье Рэмеш Рэскэр, Адъюнкт-профессор профессионального развития NEC Искусств СМИ и Наук; Альберт Редо Санчес, специалист по исследованию в группе Культуры Камеры в Media Lab; два из других членов группы; и Джастином Ромбргом и Алирезой Агэзи из Технологического института Джорджии.Исследователи MIT разработали алгоритмы, которые приобретают изображения от отдельных листов в куче бумаги, и исследователи Технологического института Джорджии разработали алгоритм, который интерпретирует часто искажаемые или неполные изображения отдельных писем. «Это на самом деле довольно страшно», говорит Хешмэт относительно алгоритма интерпретации письма. «У большого количества веб-сайтов есть эти удостоверения письма [капчи], чтобы удостовериться, что Вы не робот, и этот алгоритм может пройти через большое количество из них».Система использует радиацию терагерца, группу электромагнитной радиации между микроволновыми печами и инфракрасным светом, у которого есть несколько преимуществ перед другими типами волн, которые могут проникнуть через поверхности, такие как рентген или звуковые волны.
Радиация терагерца была широко исследована для использования в проверке безопасности, потому что различные химикаты поглощают различные частоты радиации терагерца до различных степеней, приводя к отличительной подписи частоты для каждого. К тому же профили частоты терагерца могут различать чернила и чистый лист, способом который не может рентген.Радиация терагерца может также быть испущена в таких кратковременных вспышках, что расстояние, это поехало, может быть измерено от различия между его временем эмиссии и временем, в которое отраженная радиация возвращается к датчику. Это дает ему намного лучшую резолюцию глубины, чем ультразвук.
Система эксплуатирует факт, который заманил в ловушку между страницами книги, крошечные воздушные ямы только приблизительно 20 микрометров глубиной. Различие в показателе преломления – степень, до которой они сгибают свет – между воздухом и бумагой, означает, что граница между этими двумя отразит радиацию терагерца назад к датчику.
В установке исследователей стандартная камера терагерца испускает ультракороткие взрывы радиации, и встроенный датчик камеры обнаруживает их размышления. От времени прибытия размышлений алгоритм исследователей MIT может измерить расстояние до отдельных страниц книги.
В то время как большая часть радиации или поглощена или отражена книгой, часть его сильные удары вокруг между страницами прежде, чем возвратиться к датчику, произведя поддельный сигнал. Электроника датчика также производит второстепенный гул.
Одна из задач алгоритма исследователей MIT состоит в том, чтобы отфильтровать весь этот «шум».Информация о расстоянии страниц помогает: Это позволяет алгоритму затачивать в на просто сигналах терагерца, время прибытия которых предполагает, что они – истинные размышления.
Затем это полагается на две различных меры энергии и предположений размышлений и об энергетических профилях истинных размышлений и о статистике шума, чтобы извлечь информацию о химических свойствах размышляющих поверхностей.В данный момент алгоритм может правильно вывести расстояние от камеры до лучших 20 страниц в стеке, но мимо глубины девяти страниц, энергия отраженного сигнала настолько низкая, что различия между подписями частоты затопляются шумом.
Отображение терагерца – все еще относительно молодая технология, однако, и исследователи постоянно работают, чтобы улучшить и точность датчиков и власть радиационных источников, таким образом, более глубокое проникновение должно быть возможным.