انقلابی در تصویربرداری فضایی با الگوگیری از چشم انسان

0 775

سامانه‌های تصویربرداری فضایی متداول که از فناوری حسگرهای سی‌سی‌دی (CCD) بهره می‌گیرند دچار مشکلاتی مثل محدودیت نوردهی و ثبت حجم زیاد داده هستند. حسگرهای سی‌سی‌دی همان حسگرهای تصویربرداری هستند که در دوربین‌های تلفن همراه و دوربین‌های دیجیتال به کار می‌رود. چشم‌ها مثل دوربین‌های متداول عکس‌برداری نمی‌کنند بلکه به تغییرات حساس هستند و اطلاعات تغییرات را به سیستم عصبی ارسال می‌کنند. پژوهشگران استرالیایی موفق شدند با الگوگیری از عملکرد چشم و مغز انسان
دوربین نوینی بسازند که می‌تواند بر محدودیت‌های فناوری حسگرهای تصویربرداری متداول غلبه کند و تصاویری با وضوح بی‌سابقه فراهم کند.

دوربین نوین تصویربرداری آستروسایت (Astrosite) نام گرفته و در مرکز بین‌المللی سامانه‌های نورومورفیک (International Centre for Neuromorphic Systems به‌اختصار ICNS) در دانشگاه وسترن سیدنی (Western Sydney University) در استرالیا ساخته شده است. به الگوبرداری از ساختار سیستم عصبی در ساخت مدارها و ابزارها، مهندسی نورومورفیک گفته می‌‌شود. دوربین نوین از نحوه ارسال داده‌ها از شبکیه چشم به مغز ساخته شده است.

حسگرهای سی‌سی‌دی فقط می‌توانند مقدار محدودی نور دریافت کنند و اگر نور تابیده بیش از حد مجاز باشد دچار اشباع می‌شوند. محدودیت اشباع مدت زمان مجاز نوردهی را محدود می‌کند. مشکل اشباع به ویژه برای تصویربرداری از آسمان در نور روز دردسرساز است. در فناوری تصویربرداری نوین با الگوگیری از چشم، هر پیکسل به‌طور مستقل عمل می‌کند و به تغییرات شدت نور حساس است. زمان پاسخ‌دهی هر پیکسل در حدود میکروثانیه است. به دلیل آن که این فناوری فقط به تغییرات شدت روشنایی حساس است در اثر نور زمینه روز دچار اشباع نمی‌شود.

مشکل دیگری که این دوربین جدید حل می‌کند حجم زیاد داده است. در سامانه‌های تصویربرداری از آسمان برای دنبال کردن اجرام در مدار زمین با دوربین‌های سی‌سی‌دی حجم زیادی داده ثبت می‌شود، اما بسیاری از این داده‌ها بی‌ارزش هستند چون از بخش‌های خالی فضا ثبت می‌شوند و حاوی هیچ‌گونه جرم متحرکی نیستند. این داده‌ها سپس در هنگام پردازش دور ریخته می‌شوند. این حجم فراوان داده بی‌ارزش نیازمند انتقال و تحلیل است و منابع را به هدر می‌دهد. اما در روش تصویربرداری جدید و با الگوگیری از چشم‌ها، اطلاعاتی ثبت نمی‌شود مگر آن که تغییری رخ داده باشد. با این راهکار حجم داده ثبت‌شده و همچنین نیاز به پردازش داده‌ها بسیار کاهش می‌یابد. سرعت بالاتر، محاسبات بهینه‌تر، نیازمندی به توان الکتریکی کم‌تر و تولید داده کم‌تر از مزیت‌های این سامانه تصویربرداری است.

این فناوری تصویربرداری نوین می‌تواند کاربردهای متنوعی داشته باشد و انقلابی در تصویربرداری فضایی ایجاد کند. ازجمله این دوربین می‌تواند باعث تحولی در سامانه‌های ردیابی اجرام در مدار زمین شود. هزاران ماهواره در گردش به دور زمین هستند که بسیاری از آن‌ها دیگر فعال نیستند. افزایش مداوم تعداد ماهواره‌های در مدار و همچنین وجود زباله‌های فضایی خطر برخورد در فضا را افزایش می‌دهد. به همین دلیل سامانه‌هایی برای پایش مداوم فضا و هشدار زودهنگام برخوردهای احتمالی ضروری است. این موضوع هم برای شرکت‌های تجاری فعال در حوزه فضا و همچنین برای سازمان‌های دفاعی ملی و بین‌المللی اهمیت دارد.

منبع spacedaily
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=12867
مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها