Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

В России создана высокоскоростная система кодирования информации

© РИА Новости / Григорий Сысоев / Перейти в фотобанкДемонстрация сканирования карточки товара в первом в мире шоуруме компании AliExpress
Демонстрация сканирования карточки товара в первом в мире шоуруме компании AliExpress
Читать ria.ru в

МОСКВА, 30 ноя — РИА Новости. Ученые кафедры лазерной физики Института лазерных и плазменных технологий Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" предложили схему оптического кодирования информации, основанную на принципе формирования волнового фронта и работающую с пространственно-некогерентным освещением. Такая схема эффективна при создании высокозащищенных скоростных систем кодирования: защиту обеспечивает двухмерность динамически сменяемые кодирующие ключи. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале "Laser Physics Letters".

Так художник представил себе стокновение сверхмалых частиц
Российские физики придумали новый способ "запутывания" фотонов
Сегодня во всем мире активно ведутся исследования по созданию систем оптического кодирования. Основное направление таких исследований – разработка перспективных систем оптического кодирования информации с полностью когерентным лазерным освещением. Подобные исследования несовместимы с обычными фото- и видеокамерами, поскольку требуют использования сложных голографических методов и ориентированы на элементную базу следующего поколения.

Более эффективным с практической точки зрения подходом специалисты называют разработку средств оптического кодирования, использующих пространственно-некогерентное квазимонохроматическое (одноцветное) освещение. Они обеспечивают возможность аппаратной реализации на основе фото- и видеокамер уже сегодня выпускаемых серийно.

Коллектив НИЯУ МИФИ реализовал именно этот подход. Информация для кодирования в данном случае отображается как QR код на жидкокристаллическом амплитудном пространственно-временном модуляторе света, который освещается монохроматическим лазерным излучением. Излучение предварительно пропускается через вращающийся матовый рассеиватель, разрушающий его пространственную когерентность. В качестве кодирующего элемента ученые использовали жидкокристаллический фазовый модулятор света, на котором отображаются заранее синтезированные дифракционные оптические элементы. Фотосенсор камеры регистрирует оптическую свертку изображения, которое выводится амплитудным модулятором, с импульсным откликом дифракционного элемента, выведенного на фазовом модуляторе.

МИФИ: неизвестный архив ядерного университета
© Фото из архива НИЯУ МИФИПервый пуск ядерного реактора ИРТ-2000 в МИФИ (26 мая 1967 года). Исследовательский Реактор Типовой, проектной тепловой мощностью 2000 кВт, уже 50 лет используется учеными университета в исследованиях в области физики реакторов, нейтронной физики, радиационной физики полупроводников и диэлектриков, радиационного материаловедения, ядерной физики и медицинской физики.
Первый пуск ядерного реактора ИРТ-2000 в МИФИ
1 из 12
Первый пуск ядерного реактора ИРТ-2000 в МИФИ (26 мая 1967 года). Исследовательский Реактор Типовой, проектной тепловой мощностью 2000 кВт, уже 50 лет используется учеными университета в исследованиях в области физики реакторов, нейтронной физики, радиационной физики полупроводников и диэлектриков, радиационного материаловедения, ядерной физики и медицинской физики.
© Фото из архива НИЯУ МИФИНастройка ионизационного калориметра сотрудниками МИФИ (1964 год). Вес "железа" составлял 40 тонн, поэтому процесс создания и монтажа калориметра проходил под лозунгом, закрепленном под потолком круглого лабораторного зала: «Физик должен работать физически!»
Сотрудники мюонной лаборатории МИФИ настраивают ионизационный калориметр
2 из 12
Настройка ионизационного калориметра сотрудниками МИФИ (1964 год). Вес "железа" составлял 40 тонн, поэтому процесс создания и монтажа калориметра проходил под лозунгом, закрепленном под потолком круглого лабораторного зала: «Физик должен работать физически!»
© Фото из архива НИЯУ МИФИВ 1977 году сотрудниками МИФИ был разработан малогабаритный гамма-телескоп "Елена-Ф", предназначенный для регистрации потоков гамма-квантов и электронов с высокой энергией в околоземном космическом пространстве и верхних слоях атмосферы. В 1979 году телескоп был доставлен на орбиту.
Сотрудники МИФИ обсуждают с космонавтами методику работы с гамма-телескопом
3 из 12
В 1977 году сотрудниками МИФИ был разработан малогабаритный гамма-телескоп "Елена-Ф", предназначенный для регистрации потоков гамма-квантов и электронов с высокой энергией в околоземном космическом пространстве и верхних слоях атмосферы. В 1979 году телескоп был доставлен на орбиту.
© Фото из архива НИЯУ МИФИДоцент кафедры ядерной физики МИФИ А.А. Поляков (крайний слева) в присутствии руководства Республики Куба запускает разработанный для страны подкритический стенд (1968 год).
Доцент кафедры ядерной физики МИФИ А.А. Поляков запускает разработанный для Кубы подкритический стенд
4 из 12
Доцент кафедры ядерной физики МИФИ А.А. Поляков (крайний слева) в присутствии руководства Республики Куба запускает разработанный для страны подкритический стенд (1968 год).
© Фото из архива НИЯУ МИФИСотрудник МИФИ Габриэль Николаевич Алексаков показывает советскому полярнику Э.Т. Кренкелю разработанный им компактный транзисторный телевизор "Малахит" (1964 год). "Малахит" не стал эпохой в ряду промышленного потребительского товара, однако он помог преодолеть стереотип мышления типа "можно-нельзя", чем и интересен для истории отечественной электроники.
Компактный транзисторный телевизор «Малахит», 1964 год
5 из 12
Сотрудник МИФИ Габриэль Николаевич Алексаков показывает советскому полярнику Э.Т. Кренкелю разработанный им компактный транзисторный телевизор "Малахит" (1964 год). "Малахит" не стал эпохой в ряду промышленного потребительского товара, однако он помог преодолеть стереотип мышления типа "можно-нельзя", чем и интересен для истории отечественной электроники.
© Фото из архива НИЯУ МИФИПерсональный аналоговый компьютер АВК-6. Комплекс разработан в студенческом конструкторском бюро по автоматике (СКИБ-А) МИФИ в 1976 году и представляет последнюю серию отечественных аналоговых ЭВМ, позволяющих моделировать динамические процессы. Фрунзенским и Киевским заводами было изготовлено 3 000 экземпляров АВК, которые затем использовались в лабораториях более 200 учебных заведений СССР.
Персональный аналоговый компьютер АВК-6, 1976 год
6 из 12
Персональный аналоговый компьютер АВК-6. Комплекс разработан в студенческом конструкторском бюро по автоматике (СКИБ-А) МИФИ в 1976 году и представляет последнюю серию отечественных аналоговых ЭВМ, позволяющих моделировать динамические процессы. Фрунзенским и Киевским заводами было изготовлено 3 000 экземпляров АВК, которые затем использовались в лабораториях более 200 учебных заведений СССР.
© Фото из архива НИЯУ МИФИБлок ЦВМ для определения момента сброса атомной бомбы с высоты не менее 20 км был разработан коллективом лаборатории НИС-1 кафедры управляющих и специализированных вычислительных машин под руководством профессора Ф.В. Майорова.
Блок бортовой цифровой вычислительной машины для определения момента сброса атомной бомбы, 1957 год
7 из 12
Блок ЦВМ для определения момента сброса атомной бомбы с высоты не менее 20 км был разработан коллективом лаборатории НИС-1 кафедры управляющих и специализированных вычислительных машин под руководством профессора Ф.В. Майорова.
© Фото из архива НИЯУ МИФИВ 1955 году советские физики Н.Г. Басов и А.М. Прохоров создали первый в СССР экспериментальный молекулярный квантовый генератор (мазер), который стал прообразом всех современных лазеров. В 1964 году за "фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе", Басову и Прохорову была присуждена Нобелевская премия по физике.
Молекулярный квантовый генератор (мазер).
8 из 12
В 1955 году советские физики Н.Г. Басов и А.М. Прохоров создали первый в СССР экспериментальный молекулярный квантовый генератор (мазер), который стал прообразом всех современных лазеров. В 1964 году за "фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе", Басову и Прохорову была присуждена Нобелевская премия по физике.
© Фото из архива НИЯУ МИФИЛауреат Нобелевской премии по физике Николай Геннадиевич Басов, выпускник МИФИ 1950 г., со студентами, 1960-е годы.
Лауреат Нобелевской премии по физике Николай Геннадиевич Басов
9 из 12
Лауреат Нобелевской премии по физике Николай Геннадиевич Басов, выпускник МИФИ 1950 г., со студентами, 1960-е годы.
© Фото из архива НИЯУ МИФИПервый в стране многоканальный зонд с бесконтактной связью разработан и изготовлен в МИФИ в 1971 году. Он был предназначен для измерения гидрофизических параметров океана методом вертикального зондирования.
Батизонд «Кальмар»
10 из 12
Первый в стране многоканальный зонд с бесконтактной связью разработан и изготовлен в МИФИ в 1971 году. Он был предназначен для измерения гидрофизических параметров океана методом вертикального зондирования.
© Фото из архива НИЯУ МИФИЕжегодный шуточный ритуал посвящения в студенты МИФИ. Является традицией университета. Первокурсники должны принести клятву, споткнуться о "порог знаний", прикоснуться к одному из предметов, соответствующих выбранной специальности (радиолампа, микросхема, половина гири и т.п.). Лишь после этого, по легенде, первокурсники становятся полноправными членами большого и дружного коллектива мифистов.
Ежегодный шуточный ритуал посвящения в студенты МИФИ, 1970-е годы
11 из 12
Ежегодный шуточный ритуал посвящения в студенты МИФИ. Является традицией университета. Первокурсники должны принести клятву, споткнуться о "порог знаний", прикоснуться к одному из предметов, соответствующих выбранной специальности (радиолампа, микросхема, половина гири и т.п.). Лишь после этого, по легенде, первокурсники становятся полноправными членами большого и дружного коллектива мифистов.
© Фото из архива НИЯУ МИФИПервый номер университетской газеты МИФИ "Инженер-физик" (1960 год). Первый номер стоил 10 копеек. Деньги за газету брали вплоть до конца ХХ века. Во второй половине 90-х годов в холле главного корпуса вместе с пачкой газет стоял ящик, куда надо было класть рубль за экземпляр газеты. 28 октября 1998 года сентябрьский номер газеты «Инженер-физик» был доставлен на борт космической станции «Мир», где в это время совершал космический полет выпускник МИФИ, космонавт-исследователь Сергей Авдеев.
Первый номер университетской газеты МИФИ Инженер-физик, 1960 г.
12 из 12
Первый номер университетской газеты МИФИ "Инженер-физик" (1960 год). Первый номер стоил 10 копеек. Деньги за газету брали вплоть до конца ХХ века. Во второй половине 90-х годов в холле главного корпуса вместе с пачкой газет стоял ящик, куда надо было класть рубль за экземпляр газеты. 28 октября 1998 года сентябрьский номер газеты «Инженер-физик» был доставлен на борт космической станции «Мир», где в это время совершал космический полет выпускник МИФИ, космонавт-исследователь Сергей Авдеев.
1 из 12
Первый пуск ядерного реактора ИРТ-2000 в МИФИ (26 мая 1967 года). Исследовательский Реактор Типовой, проектной тепловой мощностью 2000 кВт, уже 50 лет используется учеными университета в исследованиях в области физики реакторов, нейтронной физики, радиационной физики полупроводников и диэлектриков, радиационного материаловедения, ядерной физики и медицинской физики.
2 из 12
Настройка ионизационного калориметра сотрудниками МИФИ (1964 год). Вес "железа" составлял 40 тонн, поэтому процесс создания и монтажа калориметра проходил под лозунгом, закрепленном под потолком круглого лабораторного зала: «Физик должен работать физически!»
3 из 12
В 1977 году сотрудниками МИФИ был разработан малогабаритный гамма-телескоп "Елена-Ф", предназначенный для регистрации потоков гамма-квантов и электронов с высокой энергией в околоземном космическом пространстве и верхних слоях атмосферы. В 1979 году телескоп был доставлен на орбиту.
4 из 12
Доцент кафедры ядерной физики МИФИ А.А. Поляков (крайний слева) в присутствии руководства Республики Куба запускает разработанный для страны подкритический стенд (1968 год).
5 из 12
Сотрудник МИФИ Габриэль Николаевич Алексаков показывает советскому полярнику Э.Т. Кренкелю разработанный им компактный транзисторный телевизор "Малахит" (1964 год). "Малахит" не стал эпохой в ряду промышленного потребительского товара, однако он помог преодолеть стереотип мышления типа "можно-нельзя", чем и интересен для истории отечественной электроники.
6 из 12
Персональный аналоговый компьютер АВК-6. Комплекс разработан в студенческом конструкторском бюро по автоматике (СКИБ-А) МИФИ в 1976 году и представляет последнюю серию отечественных аналоговых ЭВМ, позволяющих моделировать динамические процессы. Фрунзенским и Киевским заводами было изготовлено 3 000 экземпляров АВК, которые затем использовались в лабораториях более 200 учебных заведений СССР.
7 из 12
Блок ЦВМ для определения момента сброса атомной бомбы с высоты не менее 20 км был разработан коллективом лаборатории НИС-1 кафедры управляющих и специализированных вычислительных машин под руководством профессора Ф.В. Майорова.
8 из 12
В 1955 году советские физики Н.Г. Басов и А.М. Прохоров создали первый в СССР экспериментальный молекулярный квантовый генератор (мазер), который стал прообразом всех современных лазеров. В 1964 году за "фундаментальные работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию генераторов и усилителей на лазерно-мазерном принципе", Басову и Прохорову была присуждена Нобелевская премия по физике.
9 из 12
Лауреат Нобелевской премии по физике Николай Геннадиевич Басов, выпускник МИФИ 1950 г., со студентами, 1960-е годы.
10 из 12
Первый в стране многоканальный зонд с бесконтактной связью разработан и изготовлен в МИФИ в 1971 году. Он был предназначен для измерения гидрофизических параметров океана методом вертикального зондирования.
11 из 12
Ежегодный шуточный ритуал посвящения в студенты МИФИ. Является традицией университета. Первокурсники должны принести клятву, споткнуться о "порог знаний", прикоснуться к одному из предметов, соответствующих выбранной специальности (радиолампа, микросхема, половина гири и т.п.). Лишь после этого, по легенде, первокурсники становятся полноправными членами большого и дружного коллектива мифистов.
12 из 12
Первый номер университетской газеты МИФИ "Инженер-физик" (1960 год). Первый номер стоил 10 копеек. Деньги за газету брали вплоть до конца ХХ века. Во второй половине 90-х годов в холле главного корпуса вместе с пачкой газет стоял ящик, куда надо было класть рубль за экземпляр газеты. 28 октября 1998 года сентябрьский номер газеты «Инженер-физик» был доставлен на борт космической станции «Мир», где в это время совершал космический полет выпускник МИФИ, космонавт-исследователь Сергей Авдеев.
Применение таких модуляторов позволяет осуществлять смену кодирующих ключей в режиме реального времени. Декодирование осуществляется программным методом цифровой деконволюции (обратной свертки при обработке сигналов) со стабилизацией решения.

В результате исследования ученые успешно закодировали и программно декодировали изображения QR кодов размером до 129×129 элементов. При этом процент ошибочно декодированных пикселей не превысил 0,05%. Это свидетельствует о высоком отношении "сигнал/шум" разработанной схемы: то есть, ее практические использование позволяет избегать "зернистости" изображения при его распознавании.

"Новизна нашей работы состоит, во-первых, в применении монохроматического пространственно-некогерентного освещения сцены кодирования – это позволяет избежать возникновения спекл-шума и не требует голографических методов регистрации. Во-вторых, использование компьютерно-синтезируемых фазовых дифракционных элементов позволяет сформировать требуемый кодирующий волновой фронт и минимизирует потери излучения в системе", – прокомментировал доцент Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Виталий Краснов.

 
 
 
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала