دوربینی که می‌تواند گوشه‌ها را ببیند
-
0:01 - 0:02در آینده،
-
0:02 - 0:06ماشین‌های خودران امن‌تر و نسبت به
آدم‌ها قابل اعتمادتر خواهند بود. -
0:06 - 0:07اما برای رسیدن به آن،
-
0:07 - 0:10ما به فناوری‌هایی نیاز داریم که
به ماشین‌ها اجازه دهد تا -
0:10 - 0:11سریعتر از انسان‌ها باشند.
-
0:11 - 0:15ما به الگوریتم‌هایی نیاز داریم
که بهتر از انسان‌ها رانندگی کنند، -
0:15 - 0:19و به دوربین‌هایی نیاز داریم که
بیش از انسان‌ها ببینند. -
0:20 - 0:25برای مثال، یک ماشین خودران را تصور کنید
که می‌خواهد بدون دید کافی دور بزند، -
0:25 - 0:26یک ماشین هم از مقابل می‌آید
-
0:26 - 0:29یا شاید یک بچه دارد
می‌پرد وسط خیابان. -
0:29 - 0:33خوشبختانه ماشین آتی ما
این ابرقدرت را دارد، -
0:33 - 0:37دوربینی که می‌تواند گوشه‌ها را ببیند
تا از این خطرات بالقوه پیشگیری کند. -
0:38 - 0:40در چندسال اخیر به عنوان یک دانشجوی دکتری
-
0:40 - 0:42در آزمایشگاه محاسبات
تصویری دانشگاه استنفورد، -
0:42 - 0:45روی دوربینی کار کرده‌ام که
که بتواند این کار را انجام دهد- -
0:45 - 0:48دوربینی که می‌تواند اشیا
پنهان در گوشه و کنار -
0:48 - 0:51یا اشیایی که مستقیما در
دید نیستند را تصویربرداری کند. -
0:51 - 0:55بگذارید از آنچه که دوربین ما
می‌تواند ببیند مثالی بزنم. -
0:55 - 0:57این یک آزمایش در فضای باز
است که ما انجام دادیم -
0:57 - 1:01که سیستم دوربین ما این قسمت از
ساختماان را با لیزر اسکن می‌کند، -
1:01 - 1:03و این صحنه‌ای که می‌خواهیم بگیریم
-
1:03 - 1:06درست پشت پرده پنهان شده است.
-
1:06 - 1:09بنابراین سیستم دوربین ما در واقع
نمی‌تواند آن را مستقیما ببیند. -
1:10 - 1:11و هنوز، تا حدودی،
-
1:11 - 1:15دوربین ما فقط می‌تواند هندسه
سه بعدی این صحنه را ضبط کند. -
1:16 - 1:17خوب چطور این کار را بکنیم؟
-
1:17 - 1:20جادو دقیقا همینجا در
سیستم دوربین اتفاق می‌افتد. -
1:20 - 1:24می‌توانید آن را یک نوع دوربین با سرعت
تصویربرداری بسیار بالا تصور کنید -
1:24 - 1:27نه تنها ۱۰۰۰ فریم در ثانیه
-
1:27 - 1:30یا حتی یک میلیون فریم در ثانیه،
-
1:30 - 1:32بلکه یک تریلیون فریم در ثانیه می‌گیرد.
-
1:33 - 1:38آنقدر سریع که می‌تواند
حرکت نور را هم بگیرد. -
1:39 - 1:42یک مثال بزنم تا بدانید که نور
چقدر سریع حرکت می‌کند، -
1:42 - 1:47بیایید آن را با سرعت ابرقهرمان
سریع کتاب‌های مصور مقایسه کنیم -
1:47 - 1:49که می‌تواند تا سه برابر سرعت صوت حرکت کند.
-
1:50 - 1:54یک پالس نور حدود ۳.۳
میلیاردم ثانیه -
1:54 - 1:56یا ۳.۳ نانو ثانیه طول می‌کشد،
-
1:56 - 1:58تا مسافت یک متری را طی کند.
-
1:58 - 2:00خوب، در همین زمان،
-
2:00 - 2:04ابرقهرمان ما کمتر از قطر
موی یک انسان حرکت کرده است. -
2:05 - 2:06خیلی سریع است.
-
2:06 - 2:09اما در واقع، ما باید آنرا
خیلی سریعتر تصویر کنیم -
2:09 - 2:12اگر بخواهیم حرکت نور را
در مقیاس کمتر از سانتیمتر ضبط کنیم. -
2:13 - 2:15بنابراین سیستم دوربین ما
می‌تواند فوتون‌ها را ضبط کند -
2:15 - 2:19در چارچوب زمانی فقط
۵۰ تریلیونیم ثانیه، -
2:19 - 2:21یا ۵۰ پیکوثانیه.
-
2:22 - 2:24پس ما از این دوربین
فوق‌العاده پرسرعت استفاده می‌کنیم -
2:24 - 2:28و آن را با یک لیزر جفت می‌کنیم
که پالس‌های کوتاهی از نور ارسال می‌کند. -
2:29 - 2:31هر پالس این دیواره مرئی را طی می‌کند
-
2:31 - 2:33و بعضی از نورها به دوربین ما باز می‌گردند،
-
2:33 - 2:37اما ما از دیوار برای پراکنده کردن نور
در گوشه و به سمت جسم پنهان -
2:37 - 2:39نیز استفاده می‌کنیم.
-
2:39 - 2:42ما این اندازه گیری را بارها تکرار می‌کنیم
-
2:42 - 2:44تا دفعات رسیدن فوتون‌ها را
-
2:44 - 2:46از نقاط مختلف دیواراندازه‌گیری کنیم.
-
2:46 - 2:49بعد از این اندازه‌گیری‌ها می‌توانیم
-
2:49 - 2:52یک ویدئوی یک تریلیون فریمی
درهر ثانیه از دیوار بگیریم. -
2:52 - 2:55در حالیکه این دیوار به چشم ما
عادی به نظر می‌رسد، -
2:55 - 3:00با یک تریلیون فریم درهرثانیه
می‌توانیم چیزی واقعاً باورنکردنی ببینیم. -
3:00 - 3:05در واقع می‌توانیم امواج نور پراکنده شده
در صحنه پنهان را ببینیم -
3:05 - 3:07و آن را روی دیوار بیندازیم.
-
3:07 - 3:10و هر یک از این امواج
حاوی اطلاعاتی هستند -
3:10 - 3:12درباره شیء پنهانی که آن را فرستاده است.
-
3:12 - 3:14پس می‌توانیم این
اندازه‌ها را بگیریم -
3:14 - 3:17وبا استفاده از یک الگوریتم
بازسازی آنها را انتقال دهیم -
3:17 - 3:20و سپس با استفاده از هندسه سه بعدی
این صحنه پنهان را بازیابی کنیم. -
3:21 - 3:25حالا می‌خواهم مثال دیگری بزنم
از صحنه‌ای داخل ساختمان که ضبط کردیم، -
3:25 - 3:28این بار با یک تفاوت که
چندین شی متفاوت داریم. -
3:28 - 3:30و این اشیا ظاهر متفاوتی نیز دارند،
-
3:30 - 3:32پس نور را به شکل دیگری برمی‌گردانند.
-
3:32 - 3:36مثلاَ، این مجسمه اژدهای براق
نسبت به این گوی آینه‌ای -
3:36 - 3:38یا نسبت به این مجسمه دیسک‌پران
-
3:38 - 3:41نور را به صورت متفاوتی برمی‌گرداند.
-
3:41 - 3:44و ما در واقع می‌توانیم تفاوت‌ها را
در نور بازگشتی مشاهده کنیم -
3:44 - 3:47با استفاده از تصویرسازی حجم سه بعدی
-
3:47 - 3:51درحالیکه فریم‌های ویدیویی را گرفته‌ایم
و آنها را پشت هم قرار داده‌ایم. -
3:51 - 3:55و زمان در اینجا به عنوان بعد عمق این
مکعب نشان داده شده است. -
3:56 - 3:59این نقطه‌های درخشانی که مشاهده می‌کنید
انعکاس نور هستند -
3:59 - 4:02از بازتاب هرگوشه‌ی گوی آیینه‌ای،
-
4:02 - 4:04که در طول زمان روی دیوار پخش می‌شود.
-
4:04 - 4:08باریکه‌های نوری که می‌بینید زودتر می‌رسند
-
4:08 - 4:12از سمت مجسمه‌ی اژدهایی است
که نزدیک دیوار است، -
4:12 - 4:16و سایر باریکه‌های نور
از انعکاس قفسه کتاب -
4:16 - 4:17و از این مجسمه هستند.
-
4:18 - 4:22حال می‌توانیم این معیارها را
فریم به فریم تجسم کنیم، -
4:22 - 4:23مثل یک ویدیو،
-
4:23 - 4:25تا مستقیما نور پراکنده شده را ببینیم.
-
4:25 - 4:29و دوباره، اینجا ابتدا، انعکاس نور
اژدها را مشاهده می‌کنیم، -
4:29 - 4:30که نزدیک دیوار است،
-
4:30 - 4:34که توسط نقاط روشن گوی آیینه‌ای
ادامه پیدا کرده -
4:34 - 4:37و سایر انعکاس‌ها از قفسه کتاب است.
-
4:37 - 4:41و در نهایت، امواج منعکس شده
از نور این مجسمه را می‌بینیم. -
4:42 - 4:45این امواج دیوار را روشن می‌کنند
-
4:45 - 4:49مانند آتش بازی‌هایی که فقط برای
تریلیونم ثانیه ماندگار هستند. -
4:54 - 4:57و حتی اگر این اشیاء، نور را به
صورتی متفاوت منعکس کنند، -
4:57 - 5:00ما می‌توانیم شکل آنها را بازسازی کنیم
-
5:00 - 5:02و این همان چیزی است که شما
در گوشه‌ها می‌توانید مشاهده کنید -
5:04 - 5:07حالا، می‌خواهم مثال دیگری را
با کمی تفاوت نشان دهم. -
5:07 - 5:10در این ویدیو، من را در لباس
بازتابنده می‌بینید -
5:10 - 5:15و دوربین ما در حال اسکن دیوار
با سرعت چهار بار در هر ثانیه است. -
5:15 - 5:16این لباس بازتابنده است،
-
5:16 - 5:19بنابراین می‌توانیم فوتون‌های
کافی را ضبط کنیم -
5:19 - 5:23که می‌توانیم ببینیم من
کجا هستم و چه می‌کنم، -
5:23 - 5:26بدون دوربین دقیقا تصویر من را بگیرید.
-
5:26 - 5:30با استفاده از ضبط فوتون‌هایی که از لباس
ورزشی من روی دیوار پخش می‌شوند، -
5:30 - 5:32که به دیوار برمی‌گردد و از آنجا به دوربین،
-
5:32 - 5:36می‌توانیم این ویدیوی
غیرمستقیم را در لحظه ضبط کنیم. -
5:37 - 5:40فکر می‌کنیم که این نوع از
تصویربرداری غیرمستقیم بصری -
5:40 - 5:44می‌تواند نه تنها برای اپلیکیشن‌های داخل
اتومبیل‌های خودران مفید باشد، -
5:44 - 5:46بلکه برای تصویربرداری پزشکی،
-
5:46 - 5:50که ما نیاز داریم ساختارهای
ریز بدن را ببینیم نیز مفید باشد. -
5:50 - 5:53شاید بتوانیم سیستم‌های دوربین
مشابه آنرا در روبات‌ها قرار دهیم -
5:53 - 5:56تا برای کاوش به سیارات دیگر بفرستیم.
-
5:57 - 6:00شاید قبلا در مورد دیدن
ورای گوشه‌ها چیزی شنیده باشید، -
6:00 - 6:02اما چیزی که امروز نشانتان دادم دوسال پیش
-
6:02 - 6:03غیرممکن به نظر می‌رسید.
-
6:03 - 6:07برای مثال، امروزه می‌توانیم تصاویر
به بزرگی اتاق را با سرعت بالا -
6:07 - 6:09در بیرون ببینیم،
-
6:09 - 6:14و پیشرفت‌های مهمی به سوی کاربردی کردن
این تکنولوژی صورت گرفته است -
6:14 - 6:16تا بتوانیم روزی آن را
روی اتومبیل پیاده کنیم. -
6:16 - 6:19اما البته، هنوز چالش‌هایی باقی مانده است.
-
6:19 - 6:23برای مثال، آیا می‌توانیم مناظر پنهان
در مسافت‌های دور را -
6:23 - 6:26با جمع آوری فوتون‌های خیلی خیلی کم
-
6:26 - 6:29به وسیله لیزرهای کم مصرف که برای
چشم ضرری ندارند تصویربرداری کنیم. -
6:30 - 6:32یا از فوتون‌هایی که بارها
بیشتر از یک شکست ساده -
6:32 - 6:34در اطراف پخش شده‌اند
-
6:34 - 6:37تصاویری خلق کنیم؟
-
6:37 - 6:41آیا می‌توانیم مدل سیستم اولیه‌مان که
درحال حاضر بزرگ و حجیم است را -
6:41 - 6:44به چیزی که برای تصویربرداری
پزشکی می‌تواند مفید باشد -
6:44 - 6:45یا شاید به نوعی سیستم
-
6:45 - 6:48سیستم امنیت خانگی
اصلاح شده تبدیل کنیم؟ -
6:48 - 6:54یا می‌توانیم از این کیفیت تصویربرداری
جدید در اپلیکیشن‌های دیگر استفاده کنیم؟ -
6:54 - 6:56من فکر می‌کنم که این تکنولوژی جدیدی است
-
6:56 - 6:59و چیزهای دیگری هم وجود دارند
که هنوز به آنها فکر نکرده‌ایم که -
6:59 - 7:00می‌شود در آنها بکار رود.
-
7:00 - 7:02خوب، آینده با ماشین‌های خودران
-
7:02 - 7:05برای ما به نظر بعید می‌رسد --
-
7:05 - 7:07هم اکنون در حال توسعه تکنولوژی‌هایی هستیم
-
7:07 - 7:09که می‌تواند ماشین‌های ما را
ایمن‌تر و هوشمندتر کند. -
7:10 - 7:13و با سرعت بالای ابداع و کشف علمی،
-
7:13 - 7:16هیچوقت نمی‌دانید که چه امکانات جالب جدیدی
-
7:16 - 7:18در راه است.
-
7:19 - 7:22(تشویق)
- Title:
- دوربینی که می‌تواند گوشه‌ها را ببیند
- Speaker:
- دیوید لیندل
- Description:
-
more » « less
دیوید لیندل، مهندس مکانیک می‌گوید که برای امنیت کار، ماشین‌های خودران باید از موانع دوری کنند -- از جمله موانع خارج از دیدشان. به این منظور، ما به تکنولوژی نیاز داریم که بهتر از انسان قادر به دیدن باشد. برای دیدن یک دموی تکنیکی سریع و پیشگامانه خود را آماده کنید که دیوید لیندل آن را نیروی پتانسیل چندکاره‌ی دوربین‌های پرسرعت توصیف می‌کند که می‌توانند اشیای پنهان در گوشه‌ها را کشف کنند.
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TEDTalks
- Duration:
- 07:34
|
Masoud Motamedifar approved Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
|
Masoud Motamedifar accepted Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
|
Masoud Motamedifar edited Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
|
Masoud Motamedifar edited Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
|
Masoud Motamedifar edited Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
|
Masoud Motamedifar edited Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
Mansoureh Hadavand edited Persian subtitles for A camera that can see around corners | |
|
|
Mansoureh Hadavand edited Persian subtitles for A camera that can see around corners |