La caméra 3D fusionne les données de profondeur et spectrales

Le projecteur à bande hyperspectrale (HSP) compact combine le HSP, un réseau de capteurs monochromes et une programmation sophistiquée pour donner aux utilisateurs une image plus complète de la forme et de la composition d'un objet. Il capture des informations en quatre dimensions à partir d'une image (trois spatiales et une spectrale) en temps réel.

HSP s'inspire des techniques d'imagerie 3D portables - telles que les systèmes d'identification faciale dans les smartphones et les trackers corporels dans les systèmes de jeu - et ajoute un moyen d'extraire de larges données spectrales de chaque pixel capturé. Ces données compressées sont reconstruites dans une carte 3D avec des informations spectrales qui peuvent incorporer des centaines de couleurs et être utilisées pour révéler non seulement la forme d'un objet mais aussi sa composition matérielle.

Les caméras RVB standard (rouge, vert, bleu) fournissent trois canaux spectraux ; cependant, une caméra hyperspectrale fournit des spectres dans de nombreux canaux. HSP encode simultanément les mesures de profondeur et hyperspectrales, permettant l'utilisation d'une caméra monochrome au lieu d'une caméra hyperspectrale coûteuse, généralement utilisée dans des systèmes similaires.

HSP utilise un dispositif de micromiroir numérique (DMD) prêt à l'emploi pour projeter des rayures à motifs qui ressemblent à des codes à barres colorés sur une surface. L'envoi de la projection de lumière blanche à travers un réseau de diffraction sépare les motifs qui se chevauchent en couleurs. Chaque couleur est renvoyée à la caméra monochrome, qui attribue un niveau de gris numérique à ce pixel. Chaque pixel peut avoir plusieurs niveaux, un pour chaque bande de couleur qu'il reflète. Ceux-ci sont recombinés en une valeur spectrale globale pour cette partie de l'objet.

Les spectres finement réglés peuvent aller au-delà de la lumière visible. Ce qu'ils renvoient au capteur sous forme de spectres à bande fine multiplexés peut être utilisé pour identifier la composition chimique du matériau. Dans le même temps, les distorsions du motif sont reconstruites en nuages ​​de points 3D, essentiellement une image de la cible mais avec beaucoup plus de données qu'un simple instantané ne pourrait fournir.