Najbardziej elegancką technologię rozpoznawania twarzy przetestowano na Dawidzie Michała Anioła

Wiele osób zna systemy rozpoznawania twarzy, które odblokowują smartfony i systemy do gier lub umożliwiają dostęp do naszych kont bankowości internetowej. Jednak obecna technologia może wymagać pudełkowatych projektorów i obiektywów. Teraz badacze raport W Wiadomości nano Bardziej elegancki system obrazowania powierzchni 3D z uproszczoną, płaską optyką. Podczas demonstracji sprawdzających koncepcję nowy system rozpoznał twarz Dawida Michała Anioła, a także istniejący system smartfonów.

Obrazowanie powierzchni 3D to popularne narzędzie stosowane w rozpoznawaniu twarzy w smartfonach, a także w widzeniu komputerowym i jeździe autonomicznej. Systemy te zazwyczaj składają się z rastrowego urządzenia wyświetlającego zawierającego wiele komponentów: laser, soczewki, światłowód i dyfrakcyjny element optyczny (DOE).

DOE to specjalny rodzaj soczewki, która dzieli wiązkę lasera na układ około 32 000 punktów podczerwieni. Tak więc, gdy ktoś spojrzy na zablokowany ekran, system rozpoznawania twarzy wyświetla szereg punktów na większości twarzy tej osoby, a kamera urządzenia odczytuje wygenerowany wzór w celu potwierdzenia tożsamości. Jednak systemy wyświetlaczy igłowych są stosunkowo duże w przypadku małych urządzeń, takich jak smartfony. Dlatego Yu-Hing Hong, Hao-Chung Kuo, Yao-Wei Huang i ich współpracownicy postanowili opracować bardziej kompaktowy system rozpoznawania twarzy, który byłby prawie płaski i wymagałby mniej energii do działania.

Aby to zrobić, badacze zastąpili tradycyjny wyświetlacz rastrowy laserem o małej mocy i płaską powierzchnią z arsenku galu, znacznie zmniejszając rozmiar obrazu i zużycie energii. Wytrawili górną część tej cienkiej metalowej powierzchni we wzór nanofilarowy, tworząc metapowierzchnię, która rozprasza światło przechodzące przez materiał.

W tym prototypie światło lasera małej mocy jest propagowane w 45 700 punktów podczerwieni, które są rzutowane na obiekt lub twarz umieszczone przed źródłem światła. Podobnie jak system projektora punktowego, nowy system zawiera kamerę odczytującą wzory utworzone przez punkty podczerwieni.

W testach prototypu system dokładnie zidentyfikował trójwymiarową replikę Dawida Michała Anioła, porównując wzory punktów podczerwonych z obrazami słynnego posągu opublikowanymi w Internecie. Warto zauważyć, że osiągnięto to przy użyciu od pięciu do dziesięciu razy mniejszej mocy i na platformie o powierzchni około 230 razy mniejszej niż zwykły system wyświetlania rastrowego. Naukowcy twierdzą, że ich prototyp demonstruje użyteczność metapowierzchni w wydajnych rozwiązaniach obrazowania o niskim poborze mocy i małej skali do rozpoznawania twarzy, robotyki i rozszerzonej rzeczywistości.