Ученые из Национального университета Ян Мин и Исследовательского института Хон Хай в Тайване усовершенствовали систему распознавания лиц, в которой используется более плоская и простая оптика, требующая меньше энергии. Команда протестировала прототип системы с 3D-копией знаменитой скульптуры Микеланджело "Давид" и обнаружила, что он распознает лицо так же хорошо, как и существующие системы распознавания лиц в смартфонах.
В отличие от новой системы распознавания лиц, существующие технологии используют громоздкие проекторы и линзы, соответственно, их сложнее интегрировать в такие приложения, как робототехника и дополненная реальность, а также новое поколение технологий распознавания лиц. Кроме того, они потребляют значительное количество энергии.
В поисках потенциального решения, команда исследователей из Тайвани обратились к ультратонким оптическим компонентам, известным как метаповерхности. Эти метаповерхности могут заменить более громоздкие компоненты для модуляции света и уже доказали свою популярность в датчиках глубины, эндоскопах, томографах, системах дополненной реальности и других развивающихся приложениях.
Исследователи создали собственную систему распознавания лиц с датчиком глубины, в которой вместо дифракционного оптического элемента используется метаповерхностная голограмма. Они заменили стандартный лазер с вертикальным резонатором (VCSEL) на лазер с поверхностным излучением на фотонных кристаллах (PCSEL). PCSEL может генерировать свой собственный высококоллимированный пучок света, поэтому нет необходимости в громоздких световодах и коллимационных линзах, используемых в системах точечных проекторов на основе VCSEL.
Тестируя прототип, разработчики обнаружили, что их система генерирует почти в полтора раза больше инфракрасных точек (около 45 700), чем стандартная коммерческая технология, с помощью устройства, площадь поверхности которого в 233 раза меньше, чем у стандартного точечного проектора.
"Это компактная и экономически эффективная система, которая может быть интегрирована в один чип с использованием процесса флип-чип PCSEL", - пишут авторы. Кроме того, "метаповерхность позволяет генерировать настраиваемые и универсальные световые паттерны, что расширяет возможности применения системы". И что не менее важно, она менее энергозатратна.
