MIT terahertz स्कैनर बंद पुस्तकों और सील पत्रों को पढ़ता है

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मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और एपीजे जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के एपी फोटो / अकीरा सुमोरी शोधकर्ताओं ने एक टेराहर्ट्ज स्कैनर विकसित किया है जो आपको किताबें खोलने के बिना उन्हें पढ़ने की अनुमति देता है। यह नाजुक फोलियो को डिजिटाइज़ करने के लिए एक आवश्यक चीज है जो पृष्ठों को मोड़ते समय क्षतिग्रस्त हो सकती है। इसके अलावा, प्रौद्योगिकी का उपयोग सील लिफाफे में पत्र पढ़ने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए।

एमआईटी मीडिया लैब के शोधकर्ताओं ने रिपोर्ट दी कि न्यूयॉर्क में मेट्रोपॉलिटन म्यूजियम ऑफ आर्ट के प्रबंधन ने पहले ही तकनीक में रुचि दिखाई है। कुछ अन्य संग्रहालयों की तरह, उनके संग्रहालय संग्रह में कई प्राचीन पुस्तकें हैं जो खोलने के लिए डरावनी हैं। एमआईटी मीडिया लैब के एक शोधकर्ता और वैज्ञानिक लेख के लेखक अभिनव हशमत कहते हैं , "वे उन्हें छूना भी नहीं चाहते ।"

वैज्ञानिक ने कहा कि डिवाइस न केवल किताबों को स्कैन करने या सील लिफाफे में अक्षरों को पढ़ने के लिए उपयोगी है, बल्कि कई पतली परतों में लागू होने वाली किसी भी सामग्री का अध्ययन करने के लिए भी उपयोगी है। यह एक पेंट परत के नीचे एक पुरानी ड्राइंग हो सकती है, एक शेल के नीचे एक टैबलेट की सामग्री या बाहरी पेंट परत के नीचे एक कार कोटिंग है।


मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के विशेषज्ञों ने स्कैनर हार्डवेयर विकसित किया, और जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के सहयोगियों ने विरूपण को खत्म करने और स्कैन की गई छवियों की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए सॉफ्टवेयर विकसित किया। वैज्ञानिकों का कहना है कि पत्र-विकृति उन्मूलन कार्यक्रम इतनी अच्छी तरह से काम करता है कि यह आसानी से कई कैप्चा चित्रों को पहचानता है जो विकृत पात्रों का उपयोग करते हैं।

Terahertz विकिरण विद्युत चुम्बकीय विकिरण का एक प्रकार है जिसकी आवृत्ति स्पेक्ट्रम अवरक्त और माइक्रोवेव श्रेणियों के बीच स्थित है। फ्रीक्वेंसी रेंज 0.01 से 10 THz तक होती है। Terahertz विकिरण व्यापक रूप से सामान और लोगों को स्कैन करने के लिए सुरक्षा प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। चिकित्सा में, टेराहर्ट्ज़ टोमोग्राफ का उपयोग शुरू हो जाता है, और कला के इतिहास में आठ साल पहले वे उपयोग करना शुरू कर देते थेपेंट परतों के नीचे छिपे पैटर्न का अध्ययन करने के लिए टेराहर्ट्ज़ स्कैनर । ऐसे स्कैनर विभिन्न सामग्रियों में छिपे संरचनात्मक दोषों का पता लगा सकते हैं।

पुस्तकों की बहु-परत सतहों को स्कैन करते समय मुख्य समस्या परिलक्षित सिग्नल के स्तर में तेजी से गिरावट होती है जब "परतों" को कई परतों में डुबोया जाता है। सिग्नल इतना कमजोर है कि इसे शोर से अलग करना बहुत मुश्किल हो जाता है। शोधकर्ताओं ने सिग्नल को फ़िल्टर करने और एक विशिष्ट पतली परत पर "ध्यान केंद्रित" करने के लिए एक विशेष तकनीक का आविष्कार किया है।

विशेष रूप से, उन्हें पता लगाए गए विद्युत चुम्बकीय विकिरण के आंकड़ों के अनुसार बहुपरत सामग्री की प्रत्येक परत पर ध्यान केंद्रित करने का एक तरीका मिला। तब वे वर्णक्रमीय छवियों का चयन करते हैं, जो वर्णक्रमीय अधिक के औसत समय गेटिंग की विधि का उपयोग करके प्रत्येक परत के लिए उच्चतम विपरीत है। यह विधि आपको 10 dB से कम SNR अनुपात के साथ पृष्ठों को सफलतापूर्वक पढ़ने की अनुमति देती है, पारंपरिक आयाम मिलान की तुलना में 18 गुना अधिक अनुपात प्रदान करता है।


9 शीट्स के ढेर के साथ एक प्रयोगात्मक सेटअप, जिसमें से प्रत्येक में एक तरफ मुद्रित लैटिन वर्णमाला का एक अक्षर है। कार्यालय कागज की चादरें सामान्य से अधिक मोटी होती हैं

इस पृष्ठ पर पाठ के बीच का अंतर इस तथ्य के कारण संभव है कि बंद किताब के पृष्ठों के बीच लगभग 20 माइक्रोमीटर की मोटाई के साथ हवा के गुहा रहते हैं। इस तरह के बड़े गुहा कागज की खुरदरापन के साथ जुड़े हुए हैं, क्योंकि यह लकड़ी से बना है और विशेष पीस के अधीन नहीं है। हवा और कागज के अलग-अलग अपवर्तक सूचकांकों के कारण, टेराएर्ट्ज़ डिटेक्टर द्वारा प्राप्त प्रतिबिंबित संकेत द्वारा इन गुहाओं की सीमाओं को सटीक रूप से निर्धारित करना संभव है। यह आपको एक स्टैक में विशिष्ट शीट को पहचानने की अनुमति देता है।


माप परिणाम: शीट्स पर 9 लैटिन अक्षर (ए); स्कैन परिणाम, परावर्तित संकेत का आगमन समय परत की गहराई से मेल खाता है, संतृप्ति में परिवर्तन मनमाना इकाइयों में क्षेत्र आयाम के सामान्यीकृत मूल्य से मेल खाता है, मान 0.5 से कम नकारात्मक क्षेत्र आयाम (बी) के अनुरूप है; परावर्तित संकेत के आगमन के एक विशिष्ट समय के लिए, अर्थात्, एक विशिष्ट परत (C)

तक के विद्युत क्षेत्र के दर्ज आयाम के डेटा क्यूब का एक टुकड़ा , एल्गोरिथ्म सही ढंग से स्टैक के शीर्ष 20 शीट्स में वायु गुहाओं की दूरी को सही ढंग से निर्धारित कर सकता है, लेकिन प्रत्येक पृष्ठ के साथ सिग्नल कमजोर हो जाता है। परीक्षण के दौरान, स्कैनर ने मानव हस्तक्षेप और सेटअप के बिना स्वचालित मोड में एक स्टैक में 9 पृष्ठों को सफलतापूर्वक पहचान लिया।


स्वचालित मोड में स्कैनर का परिणाम, प्रसंस्करण के बाद के विपरीत सुधार के साथ और ओसीआर

वैज्ञानिकों ने अधिक संवेदनशील डिटेक्टरों और टेराएर्ट्ज़ विकिरण के अधिक शक्तिशाली स्रोतों का उपयोग करके स्कैनिंग की गुणवत्ता में सुधार की उम्मीद नहीं खोई है।

Terahertz विकिरण इंजीनियरिंग का एक अपेक्षाकृत नया क्षेत्र है। मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी और जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी का काम पहले में से एक है जिसमें नए उपकरण और कंप्यूटर इमेज प्रोसेसिंग के उन्नत तरीके संयुक्त हैं। यह सिर्फ शुरुआत है।

प्रौद्योगिकी अब सक्रिय रूप से विकसित हो रही है, इसलिए आने वाले वर्षों में अधिक संभावना और अधिक संवेदनशील और सटीक उपकरण दिखाई देंगे। शायद वे एक मुहरबंद पत्र की सामग्री को नहीं पढ़ पाएंगे, लेकिन तुरंत पत्रों का एक पूरा बैग।

वैज्ञानिक लेख"
स्तरित संरचनाओं के माध्यम से सामग्री निष्कर्षण के लिए टेराहर्ट्ज़ टाइम-गेटेड वर्णक्रमीय इमेजिंग " 9 सितंबर 2016 को जर्नल नेचर कम्युनिकेशंस (doi: 10.1038 / ncomms12665) में प्रकाशित किया गया था ।

Source: https://habr.com/ru/post/hi397399/