Газета "Security News" / Зарубежные новости по системам безопасности / Новинки

Ученые создают новую конструкцию неискажающих широкоугольных объективов с углом обзора в 151 градус

22.12.2006 Южнокорейские ученые заявили о том, что ими разработан и изготовлен новый недорогой объектив, способный собирать световые волны с большой площади и практически не вносящий искажений в получаемое при этом широкоугольное изображение.

В отличие от объективов, известных под названием "рыбий глаз", в значительной степени искажающих исходное изображение, новые неискажающие объективы способны улучшить работу приложений, работающих с изображениями -- таких, как видеонаблюдение и обеспечение эффективной навигации самодвижущихся роботов.

Новый широкоугольный объектив легче, меньше в размерах, и он будет дешевле, чем выпускаемые в настоящий момент промышленностью "прямолинейные" объективы, обеспечивающие подавление искажений при широком угле.

Ведущий разработчик изделия Г.Квеон (Gyeong-il Kweon) из южнокорейского университета Хоман (Homan) говорит, что новый широкоугольный объектив специально разработан для повышения безопасности нахождения в помещениях.

"В помещениях значительной площади с высокими потолками -- таких, как фабричные цеха, отели, театры, курортные объекты и залы для концертов и заседаний -- объектив способен выдать изображение всей поверхности пола, таким образом давая сотрудникам охраны хороший обзор территории. Для подобных применений этим объективом будут снабжены недорогие "пальчиковые" камеры, выпускаемые промышленностью. Объектив изготавливается из недорогих компонентов и будет стоить чуть более ста долларов," -- говорит Квеон.

Как объясняет главный разработчик, изображение, получаемое этим широкоугольным объективом, во многом напоминает то, что мы видим в отражении от выпуклой поверхности полированной серебряной ложки.

"Представьте, что вы держите над головой идеально отполированную серебряную ложку и смотрите вверх прямо на нее. Тогда вы должны обратить внимание на то, что в ложке отражается вся комната одновременно. Но здесь есть одна проблема. Изображение, отраженное от ложки, сильно искажено. К примеру, прямые линии становятся кривыми, и расстояния между объектами также становятся не соответствующими реальности. Вызов состоял в том, чтобы создать линзу, собирающую свет со значительной площади (к примеру, со всей комнаты) и при этом обеспечивающую правильность изображения с точки зрения оптической перспективы, адекватно отображая форму объектов и относительные расстояния между ними," -- сказал он.

"Наиболее творческой из решенных нами задач стало изобретение поверхности "ложки", правильно отображающей картину помещения в перспективе," -- добавил Квеон.

Привлекающий внимание элегантностью исполнения, этот шедевр оптической технологии внешне напоминает снежный шарик в форме купола вашингтонского Белого дома.

Световые лучи, поступающие на купол со всех сторон, встречают на своем пути зеркало в форме латинской буквы V. Эта отражающая линза отбрасывает лучи на вторую линзу, напоминающую небольшую статуэтку на куполе Капитолия.

Этот объектив-рефрактор дает резкое изображение большой площади обзора точно в месте расположения светочувствительного датчика "пальчиковой" камеры.

Линза в форме буквы V называется катоптрической (отражающей), а вторая -- диоптрической (преломляющей), и потэому их комбинация получила название "катадиоптрического" объектива, -- добавил Квеон.

"Ранее другими исследователями уже создавались замысловатой конструкции линзы с похожими характеристиками. Однако с оптической точки зрения их эффективность оставляла желать лучшего, и представляли они скорее научный интерес. В отличие от подобных разработок, эта новая конструкция обеспечивает получение широкоугольных изображений практически без искажений -- с углом обзора в 151 градус. А путем незначительного усложнения конструкции угол можно увеличить и до 160 градусов," -- сообщает Квеон.

"Угол обзора в 180 градусов означал бы, что вы сможете видеть все находящееся прямо перед вами, а также справа и слева от вас. Математически это -- верхний предел достижимого отображения в прямоугольной проекции -- проекции, в которой прямые линии остаются прямыми, не искаженными и не превращающимися в кривые. Для сравнения, угол обзора человеческого глаза составляет примерно 46 градусов.

"Некоторые объективы типа "рыбий глаз" имеют угол обзора, превышающий 180 градусов. Однако получаемое с их помощью изображение страдает от бочкообразных искажений, из-за которых прямые линии выгибаются наружу. К примеру, в изображении тюремной камеры, полученном с помощью объектива типа "рыбий глаз", прутья решетки будут выглядеть кривыми, будто какой-то мультяшный персонаж умудрился их разогнуть," -- добавил ученый.

Квеон надеется, что его изобретение найдет применение в интеллектуальных системах безопасности и системах самодвижущейся робототехники.

"Одно из возможных применений объектива -- использовать его в качестве компонента интеллектуальных систем безопасности. При этом катадиоптрический объектив мог бы захватывать большой сектор пространства, а камера с позиционером -- отслеживать детали в интересующем участке зоны обзора -- к примеру, локализовать лицо, незаконно проникшее в помещение. Это могло бы оказаться куда эффективнее, чем размещать в помещении множество камер, каждая из которых отвечала бы за свой отдельный участок," -- сказал Квеон.

"Если установить такой объектив на потолке, получаемое с его помощью изображение помещения корректно с точки зрения перспективы. Иными словами, такое изображение представляет собой помещение в миниатюре. Это означает, что по такому изображению возможно оценивать расстояния и размеры объектов, а самодвижущимся роботам это позволит эффективно передвигаться по помещению," -- добавил ученый.

Полученные научные данные выходят в свет в декабрьском номере журнала "Прикладная оптика" (Applied Optics), издаваемого Американским оптическим обществом (Optical Society of America).

Возврат к списку

Передний край

РЕШАЕМ ПРОБЛЕМЫ С СЕТЬЮ Вы купили дорогое и функциональное сетевое устройство, и вам не терпится ввести своё новое приобретение «в бой». Очевидно, что единственный способ заставить покупку работать — подключить её к локальной компьютерной сети (конечно, вы можете использовать IP-камеры как муляжи, но если вы хотите, чтобы устройство функционировало, без сети не обойтись никак). К сожалению, не всегда новый видеорегистратор работает «из коробки» — при интеграции устройств в сетевую инфраструктуру может возникнуть ряд неочевидных трудностей, обусловленных, как правило, самой инфраструктурой. Маркетинговый миф о простоте IP-видеонаблюдения был опровергнут головной болью практического опыта. ОПЕРАЦИИ КГБ В БРАЗИЛИИ Спустя некоторое время Security News возвращается к невероятной истории о том, как безопасник из Якутска организовал успешный бизнес на другом конце земного шара. Сегодня наш герой бегло говорит на бразильской разновидности португальского, прекрасно ориентируется в обстановке — и по-прежнему дико занят, полон энергии и сил. И ему по-прежнему везёт. Впрочем, за этим везением стоит чисто русская смекалка, упорный труд и редкий для соотечественников оптимизм. ЗАЩИТА ОТ ВЗЛОМА IP-КАМЕР Информация о взломах компьютерных систем давно уже перестала считаться фантастикой. Переход на сетевое видеонаблюдение поставил безопасность IP-камер под закономерный вопрос: можно ли при желании обойти защиту, и есть ли она как таковая? Парольная защита предусмотрена во всех без исключения моделях камер видеонаблюдения. Однако уровень её исполнения у разных производителей может оказаться разным. Не секрет, что во многих системах пароли по умолчанию остаются на долгие годы — по сути, до первого прецедента взлома.