Câmera 3D Avançada Combina Imagem de Profundidade e Espectral para Análise Abrangente

O compacto Projetor de Listras Hiperspectral (HSP) combina o HSP, um array de sensores monocromáticos e programação sofisticada para dar aos usuários uma imagem mais completa da forma e composição de um objeto. Ele captura informação quadridimensional de uma imagem — três espaciais e uma espectral — em tempo real.

O HSP tira uma dica de técnicas portáteis de imagem 3D — como sistemas Face ID em smartphones e rastreadores corporais em sistemas de jogos — e adiciona uma maneira de extrair dados espectrais amplos de cada pixel capturado. Esses dados comprimidos são reconstruídos em um mapa 3D com informação espectral que pode incorporar centenas de cores e ser usado para revelar não apenas a forma de um objeto, mas também sua composição material.

Câmeras RGB (vermelho, verde, azul) regulares fornecem três canais espectrais; no entanto, uma câmera hiperspectral fornece espectros em muitos canais. O HSP codifica simultaneamente as medições de profundidade e hiperspectrais, permitindo o uso de uma câmera monocromática em vez de uma câmera hiperspectral cara, como tipicamente usado em sistemas similares.

O HSP usa um dispositivo de micromirror digital (DMD) pronto para uso para projetar listras padronizadas que parecem códigos de barras coloridos sobre uma superfície. Enviar a projeção de luz branca através de uma grade de difração separa os padrões sobrepostos em cores. Cada cor é refletida de volta para a câmera monocromática, que atribui um nível de cinza numérico àquele pixel. Cada pixel pode ter múltiplos níveis, um para cada listra de cor que reflete. Estes são recombinação em um valor espectral geral para aquela parte do objeto.

Os espectros finamente sintonizados podem alcançar além da luz visível. O que eles refletem de volta ao sensor como espectros de banda fina multiplexados pode ser usado para identificar a composição química do material. Ao mesmo tempo, distorções no padrão são reconstruídas em nuvens de pontos 3D, essencialmente uma imagem do alvo mas com muito mais dados do que um instantâneo simples poderia fornecer.