Проектор превратил лист в интерактивный монитор для просмотра томографических снимков

Японские инженеры создали проектор, который автоматически фокусирует изображение на поверхности на основании данных с камеры глубины. Это также позволяет проектору менять само изображение при изменении расстояния до экрана. В качестве примера разработчики показали, как такую систему можно использовать для просмотра срезов, полученных на многослойном компьютерном томографе. Разработка будет представлена на конференции CHI 2019.

Система разработана инженерами из лаборатории Масатоси Исикавы (Masatoshi Ishikawa) Токийского университета. Эта группа уже несколько лет занимается разработкой высокоскоростных динамических проекционных систем. К примеру, инженеры из этой лаборатории научили проектор отслеживать изменения поверхности экрана и таким же образом деформировать проецируемое изображение, благодаря чему при проекции на одежду у наблюдателя возникает ощущение, что изображение напечатано на ней. Позднее они научили эту систему отслеживать движения предметов и реалистично «перекрашивать» их и «менять» материал, из которого они состоят.

В своей новой работе японские инженеры научили проектор отслеживать изменение расстояния до экрана и адаптировать изображение соответствующим образом. В основе системы лежат высокоскоростной проектор, система линз и камера глубины. Оптическая система состоит из трех твердых линз с фиксированными оптическими свойствами, а также линзы с переменным фокусным расстоянием. В ней находится небольшой объем жидкости, который может менять свою форму под действием прилагаемого напряжения, из-за чего меняется ее фокусное расстояние.

Во время работы система с помощью камеры глубины отслеживает расстояние до предмета, на который происходит проекция, и постоянно фокусирует изображение. Кроме того, в зависимости от расстояния проектор может менять и само изображение.

В качестве примера потенциального применения этой системы разработчики создали прототип медицинского монитора для отображения томографических снимков. Врач, держащий в руках экран, лист картона или другую однородную плоскую поверхность, может отходить или подходить к проектору и таким образом перемещать область среза томографического скана. При этом проектор не только меняет не только само изображение и фокусное расстояние, но и меняет его размер таким образом, чтобы размер проекции на поверхности всегда оставался одинаковым.

В 2018 году американские разработчики создали систему, проецирующую на тело пациента модели его внутренних органов, полученные на основе снимок КТ или МРТ. Она отслеживает перемещения пациента и адаптирует проекцию соответствующим образом, благодаря чему возникает эффект прозрачного тела, внутри которого находятся модели органов.

Григорий Копиев