Đánh giá một cuốn sách qua bìa của nó
Larry Hardesty | Văn phòng tin tức của VĐH MIT - Bùi Phạm Thành chuyển ngữ
Các nhà nghiên cứu của Viện Đại Học MIT và các đồng nghiệp của họ đang thiết lập một hệ thống nhận diện hình ảnh điện toán có thể đọc sách khép kín.
Trong số mới nhất của tập san Nature Communications, các nhà nghiên cứu mô tả một mẫu thử nghiệm của hệ thống, mà họ đã thử nghiệm trên xấp giấy, trên mỗi tờ giấy có in một chữ. Hệ thống này đã có thể xác định một cách chính xác các chữ cái trên chín tờ trên cùng.
"Viện Bảo tàng Metropolitan ở New York rất quan tâm đến điều này, bởi vì họ muốn, ví dụ, đọc một số sách cổ nhưng không muốn chạm vào vì sợ hư hỏng," Barmak Heshmat, một nhà nghiên cứu khoa học tại phòng thí nghiệm MIT Media cho biết. Ông nói thêm rằng hệ thống này có thể được sử dụng để phân tích bất kỳ vật liệu mỏng nào, chẳng hạn như các lớp sơn trên các bộ phận máy hoặc vỏ bọc bên ngoài dược phẩm.
Heshmat được sự hợp tác của Ramesh Raskar, một giáo sư về truyền thông và khoa học; Albert Redo Sanchez, một chuyên gia nghiên cứu trong nhóm nghiên cứu máy ảnh tại Media Lab; cùng với Justin Romberg và Alireza Aghasi của Georgia Tech.
Các nhà nghiên cứu của MIT đã phát triển các kỹ thuật thuật điện toán để lấy ảnh từ từng tờ riêng biệt trong một xấp giấy, và các nhà nghiên cứu kỹ thuật của Georgia đã phát triển các kỹ thuật điện toán để giải thích những hình ảnh thường bị bóp méo hoặc không đầy đủ của từng chữ in trên giấy. "Nó thực sự là một kỹ thuật đáng sợ," Heshmat nói về khả năng của kỹ thuật toán để nhận diện chữ. "Rất nhiều trang web có các chứng chỉ thư [ Captchas ] để kiểm chứng rằng bạn không phải là robot, và kỹ thuật toán này có thể đọc được rất nhiều chữ trong số đó."
Đo lường thời gian bằng terahertz
Hệ thống mới này sử dụng bức xạ terahertz (terahertz radiation), là một tần số của bức xạ điện từ (electromagnetic radiation) ở khoảng giữa của vi sóng (microwave) và ánh sáng hồng ngoại (infrared light), có nhiều lợi thế hơn các loại sóng có thể thâm nhập qua vật thể, chẳng hạn như quang tuyến X (X-ray) hoặc sóng âm thanh (sound waves). Bức xạ terahertz đã được nghiên cứu rộng rãi để sử dụng trong việc kiểm tra an ninh, vì hóa chất khác nhau hấp thụ tần số khác nhau của bức xạ terahertz, cho ra một tần số riêng biệt cho mỗi vật thể. Tương tự như vậy, tần số terahertz có thể phân biệt giữa mực và giấy trắng, một điều mà quang tuyến X không thể làm được.
Bức xạ Terahertz cũng có thể được phát ra trong thời gian rất ngắn, thế cho nên khoảng cách di chuyển có thể được hiệu chỉnh từ sự khác biệt giữa thời gian phát xạ của nó và phản xạ (dội ngược trở lại). Điều đó làm cho nó có độ phân giải chiều sâu tốt hơn nhiều so với siêu âm.
Hệ thống này tìm ra là lớp không khí giữa hai trang giấy chỉ dầy khoảng 20 micrometers (1/1000,000 meter). Các máy dò cũng đã đo được chỉ số khúc xạ - mức độ bẻ cong ánh sáng - giữa không khí và giấy qua sự phản chiếu của bức xạ terahertz.
Trong thiết lập của các nhà nghiên cứu, một máy chụp hình bằng bức xạ terahertz phát ra các tia bức xạ rất ngắn, và nhận lại phản xạ của nó. Dựa theo khoảng thời gian phản xạ, các nhà nghiên cứu của MIT có thể tính ra khoảng cách của những trang sách.
Tín hiệu chính xác
Trong khi hầu hết các bức xạ được quyển sách hoặc hấp thụ hoặc phản chiếu, một số bị phân tán ra xung quanh giữa các trang trước khi trở về bộ phận tiếp nhận (sensor) của máy ảnh, gây nên một tín hiệu giả. Đồng thời thiết bị điện tử của bộ phận tiếp nhận cũng phát ra những nhiễu âm (hum). Một trong những nhiệm vụ của các nhà nghiên cứu của MIT là làm sao để lọc ra tất cả tiếng "tiếng ồn" này.
Các dữ kiện về khoảng cách của các trang giấy đã giúp ích rất nhiều. Nó cho phép lọc ra những phản xạ đúng.
Tại thời điểm này, các kỹ thuật điện toán có thể suy luận một cách chính xác khoảng cách từ máy ảnh đến 20 trang đầu trong một chồng giấy, nhưng qua một chiều sâu của chín trang, năng lượng của tín hiệu phản xạ trở nên quá thấp do đó sự khác biệt giữa các tần số bị che khuất bởi những tiếng ồn. Ảnh chụp terahertz vẫn là một công nghệ tương đối trẻ, tuy nhiên, các nhà nghiên cứu vẫn liên tục làm việc để cải thiện cả về độ chính xác của thiết bị dò tìm và sức mạnh của các nguồn bức xạ, để có thể thâm nhập và đọc chữ ở sâu hơn các số trang hiện nay.
"Rất nhiều nghiên cứu đã đi vào công nghệ terahertz để có được các nguồn và thiết bị dò tìm, với sự hứa hẹn sẽ chụp ảnh được những điều mới mẻ và thú vị," Laura Waller, một giáo sư về kỹ thuật điện và khoa học máy tính tại Đại học California ở Berkeley nói. "công trình này là một trong những công trình đầu tiên sử dụng các công cụ mới cùng với những tiến bộ trong ngành định hình điện tử (computational imaging) để có được hình ảnh của những gì mà chúng ta không bao giờ có thể nhìn thấy bằng kỹ thuật quang học. Bây giờ chúng ta có thể đánh giá một cuốn sách qua bìa của nó!"
Post a Comment