Исследователи в Швейцарской высшей технической школе Цюриха теперь развивали новый тип акустического устройства отображения, которое, вместо того, чтобы произвести фотореалистическое изображение всего объекта, показывает только его контуры и края. «Этот тип имеющего размеры метода поставляет, подобные результаты к обнаружению края просачиваются программное обеспечение обработки изображения, которое позволяет схеме видных фото объектов быть отождествленной с щелчком мыши», объясняет Кьяра Дарайо, профессор Механики и Материалов. Ее метод, однако, не основан на программном обеспечении. Вместо этого это извлекает информацию о контуре во время акустической стадии измерения.
Чтобы понять, как этот акустический датчик края работает, важно знать, что звуковые волны отражены от краев замечательным способом: акустика около краев во власти так называемых недолговечных волн. У этих волн есть намного более короткая длина волны, чем звуковые волны инцидента что producte их.
Поскольку недолговечные волны распадаются очень быстро, поскольку они размножаются, они могут только быть измерены в непосредственной близости от края. Методы, чтобы возвратить информацию, содержавшуюся в этих волнах, были разработаны в прошлом; однако, исследователи ETH теперь разработали новый метод, который усиливает недолговечные волны и дифференцирует их от больших звуковых волн, которые отражены «нормальным» способом.Структура резонанса от 3D принтера
Главный в этом новом методе находится новая структура полимера, развитая и произведенная на 3D принтере Мигелем Молероном, postdoc в группе Дараио. Структура – труба с квадратным поперечным сечением, внутренняя часть которого разделена на пять смежных палат резонанса, связанных через маленькие окна. «Резонанс, достигнутый этой структурой, усиливает недолговечные волны, и последовательные палаты отфильтровывают более длинные волны», объясняет Молерон. Во главе структуры четыре микрофона измеряют переданный звук.Чтобы создать изображение схемы, ученые заставили звук отскочить с определенной частотой от объекта через громкоговоритель.
Они приложили структуру полимера с микрофонами к роботу очень близко к поверхности объекта, которая позволила им систематически просмотреть всю поверхность и произвести изображение схемы от измеренных звуковых данных.Идентификация самых соответствующих аспектов быстро
По словам ученых, новый метод измерения является самым полезным, когда цель состоит в том, чтобы сделать запись релевантной информации об объекте как можно быстрее вместо того, чтобы получить прекрасное изображение. «Мы создали акустический метод отображения, с которым не зарегистрирована любая ненужная информация», говорит преподаватель ETH Дараио. «Схемы и края достаточны, чтобы классифицировать объекты на основе их формы и размера, например, или определить трещины или дефекты на поверхности материалов», добавляет postdoc Moleron.Работа, проводимая исследователями ETH, является в настоящее время просто доказательством понятия. Метод все еще должен быть усовершенствован, прежде чем он сможет быть применен на практике.
Ученые использовали звук на слышимой частоте в их исследовании. Однако также было бы интересно приспособить метод к ультразвуку, у которого есть более короткие длины волны. «Поскольку размер структуры полимера должен быть приспособлен к эксплуатационной длине волны, мы должны миниатюризировать структуру. Мы теперь хотим узнать, как далеко мы можем пойти с ним», говорит Молерон.
Он стремится улучшать акустический метод отображения для потенциального использования в биологическом исследовании или медицине.