- Источник:
Nano Letters, ACS
Инженеры из Тайваньского национального университета Ян Мин Цзяотун создали новую систему распознавания лиц на основе метаповерхностей и лазеров. По словам авторов, это усовершенствованный вариант уже существующих технологий, с помощью которых мы разблокируем смартфоны или получаем доступ к банковскому счету, просто посмотрев в экран. Новая система создает 3D-визуализации, используя более простую плоскую оптику и меньше энергии. Испытания технология прошла успешно, распознав лицо Давида Микеланджело.
Как работает распознавание лиц
Как поясняют специалисты, существующие системы используют объемную оптику: для 3D-визуализации поверхности требуются точечные проекторы, состоящие из лазера, линзы, световода и дифракционного оптического элемента (DOE). DOE — особый вид линз, который «разбивает» лазерный луч на матрицу из примерно 32 тысяч инфракрасных точек. Когда перед экраном оказывается наше лицо, система проецирует на него этот набор точек, а камера устройства сравнивает его с шаблоном, созданным ранее для распознавания личности.
Для таких небольших устройств, как смартфоны, эти системы с точечными проекторами сравнительно громоздки — они не только занимают приличную долю пространства, но и требуют слишком много энергии для работы. Авторы новой технологии решили создать более компактную (плоскую) и энергоемкую систему распознавания лиц. О своих результатах они в издании ACS «Nano Letters».
Чтобы добиться этого, разработчики заменили привычный точечный проектор так называемой метаповерхностью и маломощным лазером. Системе больше не требуются дифракционные оптические элементы, линзы и коллиматоры для фокусирования. Вместо этого на тонкую и плоскую металлическую поверхность из арсенида галлия наносится нанопластичный рисунок, который и создает метаповерхность. Она, в свою очередь, рассеивает свет, проходящий через материал.
Лазер небольшой мощности при этом рассеивается на 45 700 инфракрасных точек, которые проецируются на лицо или другой объект перед источником света. Далее, как и в стандартных системах, включается камера, считывающая рисунок из инфракрасных точек.
Испытания созданного прототипа на «3D-Давиде» показали, что новая система «узнала» знаменитую статую Микеланджело, сравнив копию с онлайн-изображениями. При этом устройство визуализации справилось с задачей так же успешно, как и существующие технологии распознавания для смартфонов.
Авторы заявляют, что в процессе было использовано в 5–10 раз меньше энергии, чем в традиционных системах. По мнению разработчиков, упрощенная оптическая архитектура и метаповерхность устраняют все имеющиеся недостатки современных технологий распознавания лиц. И позволят внедрять их в носимые и другие компактные устройства более широко.
