A 325 metri di distanza, il vostro sguardo potrebbe a malapena distinguere una sagoma umana. Ma per il nuovo dispositivo di scansione facciale 3D sviluppato dai ricercatori della Heriot-Watt University, quella distanza è sufficiente per creare un modello tridimensionale dettagliato di un volto, catturando persino le più piccole variazioni della superficie cutanea. Un risultato che apre scenari sorprendenti per le applicazioni future di questa tecnologia.
La tecnologia alla base del sistema
Il dispositivo si basa sulla tecnologia LIDAR: emette impulsi laser che colpiscono gli oggetti e si riflettono. Analizzando il tempo impiegato da ciascun impulso per tornare al dispositivo, il sistema può determinare con precisione la forma dell’oggetto scansionato.
Aongus McCarthy e il suo team hanno dovuto affrontare diverse sfide tecniche per raggiungere questo livello di dettaglio, tra cui la calibrazione precisa dei componenti miniaturizzati che dirigono gli impulsi laser all’interno del dispositivo.
Innovazioni tecniche cruciali
Una delle caratteristiche più innovative del sistema è l’utilizzo di un sensore di rilevamento della luce basato su un filo superconduttore ultrasottile, un componente raramente utilizzato nei sistemi lidar tradizionali. Questo permette al dispositivo di distinguere singole particelle di luce.
I ricercatori hanno condotto test rigorosi del loro sistema lidar in condizioni reali. Hanno effettuato scansioni facciali 3D dettagliate di un membro del team da distanze di 45 e 325 metri. Per dimostrare la versatilità del sistema, hanno anche catturato immagini tridimensionali di figurine Lego da 32 metri di distanza. Ancora più impressionante, sono riusciti a scansionare un segmento di una torre di comunicazione da un chilometro di distanza, nonostante le difficili condizioni di illuminazione ambientale.
Quello è stato un test molto impegnativo: non avevamo alcun controllo su ciò che potevamo mettere nella scena che stavamo fotografando
ha commentato McCarthy.
Un nuovo scanner analizza i volti in 3D a centinaia di metri di distanza
La scansione facciale 3D raggiunge nuovi traguardi: un innovativo sistema lidar può rilevare dettagli millimetrici del volto da centinaia di metri grazie a sensori superconduttori
A 325 metri di distanza, il vostro sguardo potrebbe a malapena distinguere una sagoma umana. Ma per il nuovo dispositivo di scansione facciale 3D sviluppato dai ricercatori della Heriot-Watt University, quella distanza è sufficiente per creare un modello tridimensionale dettagliato di un volto, catturando persino le più piccole variazioni della superficie cutanea. Un risultato che apre scenari sorprendenti per le applicazioni future di questa tecnologia.
La tecnologia alla base del sistema
Il dispositivo si basa sulla tecnologia lidar, che emette impulsi di luce laser che colpiscono gli oggetti e si riflettono indietro. Analizzando il tempo impiegato da ciascun impulso per tornare al dispositivo, il sistema può determinare con precisione la forma dell’oggetto scansionato. Aongus McCarthy e il suo team hanno dovuto affrontare diverse sfide tecniche per raggiungere questo livello di dettaglio, tra cui la calibrazione precisa dei componenti miniaturizzati che dirigono gli impulsi laser all’interno del dispositivo.
Innovazioni tecniche cruciali
Una delle caratteristiche più innovative del sistema è l’utilizzo di un sensore di rilevamento della luce basato su un filo superconduttore ultrasottile, un componente raramente utilizzato nei sistemi lidar tradizionali. Questo permette al dispositivo di distinguere singole particelle di luce. Un’altra sfida significativa è stata quella di filtrare la luce solare che potrebbe entrare nel rilevatore e degradare la qualità dell’immagine.
Scansione facciale 3D, test sul campo e risultati
I ricercatori hanno condotto test rigorosi del loro sistema lidar in condizioni reali. Hanno effettuato scansioni facciali 3D dettagliate di un membro del team da distanze di 45 e 325 metri. Per dimostrare la versatilità del sistema, hanno anche catturato immagini tridimensionali di figurine Lego da 32 metri di distanza. Ancora più impressionante, sono riusciti a scansionare un segmento di una torre di comunicazione da un chilometro di distanza, nonostante le difficili condizioni di illuminazione ambientale.
Quello è stato un test molto impegnativo – a causa dello sfondo luminoso, non avevamo alcun controllo su ciò che potevamo mettere nella scena che stavamo fotografando
ha commentato McCarthy.
Le prospettive future
Feihu Xu dell’Università di Scienza e Tecnologia della Cina, il cui team ha precedentemente utilizzato il LIDAR per l’imaging da 200 chilometri di distanza, ha definito i risultati “notevoli” in termini di risoluzione della profondità.
Vivek Goyal della Boston University sottolinea l’importanza crescente della tecnologia lidar per le applicazioni moderne, in particolare per i veicoli autonomi e la robotica. Tuttavia, prima di poter essere utilizzato in queste applicazioni, il dispositivo dovrà essere miniaturizzato e reso più compatto.
Scansione facciale 3D da grandi distanze. Ok. Per farci cosa?
Le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono tanto promettenti quanto delicate dal punto di vista etico.
Nel campo della sicurezza pubblica, la scansione facciale 3D di questo tipo potrebbe migliorare significativamente i sistemi di sorveglianza e identificazione a distanza.
Nel settore medico, potrebbe permettere screening facciali non invasivi per determinate condizioni patologiche.
Tuttavia, mi preoccupa anche il potenziale uso improprio per la sorveglianza di massa non autorizzata o l’invasione della privacy. La capacità di effettuare scansioni facciali 3D dettagliate da grandi distanze solleva questioni importanti sulla necessità di regolamentazioni adeguate e sull’equilibrio tra innovazione tecnologica e diritti individuali.
Insomma: alle solite. La medaglia ha sempre due facce, e una delle due è brutta forte.
Qui trovate la ricerca, per approfondimenti: https://opg.optica.org/optica/abstract.cfm?doi=10.1364/OPTICA.544877
