В мире такого нет

Прототип точного сканера для 3D-принтера, который позволяет устранить неточности в передаче образа 3D-модели от сканера к принтеру.

Разработка позволяет получать модели сложных поверхностей – зеркальных, отражающих, полупрозрачных, жидких. Пока такая система нигде в мире еще не создана. Устройство состоит из проектора и набора камер, которые анализируют отраженный свет от объекта. Все подключается к компьютеру. Сканер используется для построения трехмерных моделей.

– Допустим, у нас есть какая-то механическая деталь, – приводит пример аспирант Владимир Франц, – но на нее нет никакой документации. И если мы хотим на основе этой детали сделать копию или каким-то образом ее модифицировать, то вместо того, чтобы обмерить ее штангенциркулем и чертить деталь вручную, мы можем воспользоваться 3D-сканером и получить нужную модель.

Или, скажем, обычная камера дает только изображение, а в решении многих сложных задач этого недостаточно, нужны еще трехмерные параметры того, что видит камера или, как говорят ученые, модели сцены. Взять, к примеру, задачу навигации автономных роботов. Установленный на таком роботе сканер позволит ему не только увидеть, что расположено на модели сцены, но и распознать, где именно и на каком расстоянии от него находится один или несколько объектов. робот сможет просчитать алгоритм действий. Предположим, остановиться ему или обойти объект. Это уже так называемое бесконтактное измерение. 

– Компьютерное зрение создается в виде некоторого подобия структур головного мозга, который может автоматически анализировать большое количество информации, – говорит Владимир.

С помощью 3D-модели можно проводить более точную диагностику объектов, например, деталей двигателей или человеческих органов. Их можно использовать также при проведении тестовых испытаний.

Молодые ученые думают и над другими задачами. К примеру, разрабатывают алгоритмы обработки информации и создают программы, позволяющие находить заданные объекты на видеопоследовательностях, в том числе в режиме реального времени.

– Такая видеоаналитика используется для идентификации тех или иных объектов, – рассказывает кандидат технических наук, доцент кафедры «Радиоэлектронные и электротехнические системы и комплексы» Вячеслав Воронин. – Она способна распознать движущиеся объекты в режиме реального времени, найти их в полученных ранее больших объемах видеоданных.

Система может быть применена для обеспечения безопасности во время массовых мероприятий, для контроля за качеством продукции, в медицине, связи.

Еще одна из разработок – восстановление архивных видеозаписей и старых фотографий. Как раз за восстановлением одной из таких фотографий застаем аспиранта Романа Сизякина. Волшебным образом он превращает выведенную на монитор компьютера потрескавшуюся фотокарточку молодой женщины в совершенно новое фото. 

– Обычно фотографии восстанавливают в фотошопе вручную, – говорит Роман. – Мы же с помощью программного комплекса автоматической реставрации изображений делаем это намного быстрее.

Компьютерной реставрацией уже заинтересовались в музее и архиве института. И не только там. Разработки ученых привлекли внимание и зарубежных коллег. На недавно состоявшемся в США симпозиуме Electronic Imaging, посвященном обработке изображений, Вячеслав Воронин и доцент кафедры «Радиоэлектронные и электротехнические системы и комплексы» Евгений Семенищев рассказывали зарубежным коллегам о достижениях лаборатории. Ученые из разных стран предложили шахтинским исследователям сотрудничество. А в апреле специалисты лаборатории отправятся опять в Америку, в Балтимор на научную конференцию SPIE Commercial + Scientific Sensing and Imaging.