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そこにいるのはお見通し。小さな鍵穴から部屋に隠れた物体を検出する最新のレーザー撮像技術

カラパイア

密室の中にあるものを鍵穴から検知できる最新のレーザー撮像技術
 例え密室に潜み鍵をかけても、部屋の隅っこにいようと、最新のレーザー技術があれば中にいることがバレてしまう。そんな時代がやってきたようだ。

 米スタンフォード大学の研究グループが開発した「Keyhole imaging(キーホール・イメージング)」という技術は、その名の通り、鍵穴のような小さな穴からレーザーを通して、内部にある”動く物体”の形状を確かめることができる。

 しかも単純に小さな隙間から内部を覗き込めるだけではない。たとえカメラの視野の外にあったとしても、その姿を撮影することができてしまうという。

 息をひそめ、まったく動かないでいることができれば回避可能かもしれないが、見つかってしまうのは時間の問題かもしれない。

最新のレーザー技術で小さな穴から内部を撮影

 キーホール・イメージング技術で室内を探るには、まず小さな穴(鍵穴など)を通してレーザーを飛ばす。穴を通過してその先にある壁に当たったレーザーの光子は、反射して室内に散らばる。

 光子は反射された先でさらに反射して跳ね返り、そのいくつかは鍵穴を再び通過して戻ってくる。これをセンサーで捉えるのだ。するとアルゴリズムが光子が反射して戻ってくるまでの時間をもとにして、室内にある物体の画像を生成する。

 カメラの視野の外にある物体を認識することができる非視線方向イメージング法(NLOS)の一種で、アイデア自体は新しいものではない。

 しかし従来のものは、視野の外にある物体を撮影するために大きな反射面が必要で、部屋の外から内部を探るようなこともできなかった。

Keyhole Imaging | IEEE TCI 20201

動く物体にのみ有効

 これまでのNLOS技術の限界を突破したキーホール・イメージング技術だが、まだ弱点がある。それは動いている物体でないとうまく検出できないということだ。

 物体が止まっている場合、光のパターンを検出するアルゴリズムが、うまく光の到着分布パターンを観察できないようなのだ。そのため静止している物体を撮影することはできない。

 しかし動いている物体ならば、内部にある隠れた物体をきっちり見ることができる。従来のNLOS技術に比べて画質は劣るものの、それでもそれが何なのかすぐに判別できるくらい詳細な画像が生成される。
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Photo by:Stanford Computational Imaging Lab

犯罪捜査や自動運転システムに有効

 用途としては、たとえば警察や軍隊などが室内に突入する前に、壁の亀裂や小さな隙間から内部の状況を把握するために利用するといったことが考えられる。

 また車やロボットなどに搭載される自動運転システムに応用すれば、障害物などで隠されている危険な物体を前もって発見するなんてこともできるかもしれないそうだ。

 この研究は『IEEE Transactions on Computational Imaging』に公開された。

References:A Laser Can Now Use a Keyhole to See Inside a Closed Room – Nerdist / written by hiroching / edited by parumo

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