Пожарные работают в одних из самых опасных условиях на Земле. Одна из их самых серьезных проблем для них — необходимость видеть сквозь густые дымовые завесы и стены пламени, чтобы иметь возможность найти людей, нуждающихся в спасении. Группа итальянских исследователей разработала новый метод визуализации, которая использует инфракрасную цифровую голографию. Этот новый метод позволяет смотреть сквозь хаотичное движение потоков газа во время пожаров.

Пожарные могут видеть сквозь дым используя современные камеры инфракрасного видения. Однако, такие инструменты ослеплены мощным инфракрасным излучением пламени, которое подавляет чувствительные детекторы и ограничивает их использование в полевых условиях. Используя специализированную без линзовую технику, исследователи создали систему, которая способна справиться с потоком излучения среды, наполненной огнем и дымом.

ИК Голография
ИК Голография

«ИК-камеры не могут «видеть» объекты или людей позади пламени, так-как в них присутствуют фокусирующие линзы, которые концентрируют лучи на датчик для формирования изображения», говорит Пьетро Ферраро, ученый из итальянского национального университета Оттика. Устраняя необходимость зум-объективов, новая методика позволяет избежать их недостатков.

«Для нас стало очевидно, что мы получили технологии, которые могут быть успешно использованы аварийно-спасательными службами и пожарными, чтобы видеть сквозь дым и огонь без ослепления пламенем», говорит Ферраро. «Может быть, самое главное, мы впервые доказали, что голографическое изображение живого человека может быть записано даже тогда, когда тело движется».

Голография является средством получения 3D изображение объекта. Чтобы создать голограмму, такую как на кредитных картах, луч лазера расщепляется на два (объектный луч и опорный луч). Объектный луч освещает объект. Когда отраженные лучи от объекта и опорный луч рекомбинируют, они создают интерференционную картину, которая кодирует 3D изображение.

В этой новой системе визуализации, луч инфракрасного лазерного излучения рассредотачивается по всей комнате. В отличие от видимого света, который не может проникнуть сквозь густой дым и пламя, ИК-лучи проходят в основном беспрепятственно. ИК свет, тем не менее, отражаются от любых предметов или людей в комнате, и информация, которую несет этот отраженный свет записывается голографическим визуализатором. Затем он декодируется, чтобы показать объекты за дымом и пламенем. В результате получается живой 3D фильм комнаты и ее содержимого.

Следующим шагом в продвижении этой технологии является создание портативных устройств, в которых будут совмещены источник лазерного излучения и ИК-камеры. Системы также могут быть пригодны для неподвижного расположения внутри пожароопасных зданий или туннелей. Кроме того, команда исследует другие возможности применения системы, прежде всего в области биомедицины и для тестирования больших аэрокосмических композитных конструкций.

«Кроме возможного применения в пожарно-спасательных операциях, потенциальные возможности записи динамичных сцен человеческого тела могут иметь множество других биомедицинских применений, таких как изучение и мониторинг дыхательных функций, слежение и анализ сердечной деятельности, или измерения деформации тела связанной с различными нагрузками во время тренировки», говорит Ферраро. «Мы с радостью будем заниматься дальнейшим развитием этой технологии и постараемся реализовать её потенциал для применения в областях спасения и улучшения человеческой жизни».