Forskere opretter højhastigheds-kodningssystem

Forskere ved National Research Nuclear University MEPhI (Rusland) har foreslået en ordning for optisk kodning af information baseret på dannelsen af ​​bølgefronter, og som arbejder med rumligt usammenhængende belysning. Denne ordning er effektiv til at skabe yderst sikre, højhastigheds-kodningssystemer. Sikkerhed ydes af todimensionaliteten af ​​dynamisk udskiftede kodede nøgler. Undersøgelsen er offentliggjort i Laser fysik bogstaver .

Forskere fra hele verden forsker aktivt i oprettelsen af ​​optiske kodningssystemer. Hovedretningen for sådanne undersøgelser er kodning af avancerede optiske informationssystemer med fuldt kohærent laserbelysning. Sådanne undersøgelser er uforenelige med standardkameraer, fordi de kræver brug af komplekse holografiske metoder og er fokuseret på en næste generations elementær base.

Udviklingen af ​​optisk kodning ved hjælp af rumligt usammenhængende kvasi-monokromatisk (enkelt farve) belysning betragtes som en mere effektiv tilgang. Dette giver mulighed for hardwareimplementering på basis af kommercielt tilgængelige foto- og videokameraer.

I dette tilfælde, oplysninger til kodning vises som en QR-kode på LCD-amplitude-rumlig lysmodulator, der belyses af monokromatisk laserstråling. Stråling ledes gennem en roterende frostet diffusor, som ødelægger den rumlige sammenhæng. Forskerne brugte en flydende krystalfaselysmodulator som kodningselement, hvor præ-syntetiserede diffraktionsoptiske elementer vises. Kameraets billedsensor registrerer den optiske konvolvering af billedet, der frembringes af amplitude -modulatoren med impulsresponsen af ​​det diffraktive element, afledt af fasemodulatoren.

Brugen af ​​sådanne modulatorer tillader ændring af kodningsnøgler i realtid. Afkodning udføres ved software-baseret metode til digital dekonvolution (invers konvolvering i signalbehandling) med stabiliseringsopløsning.

Forskerne har med succes kodet og afkodet billederne af QR -koder med en størrelse på op til 129 × 129 elementer. Procentdelen af ​​fejlagtigt afkodede pixels oversteg ikke 0,05 procent. Dette er et højt forhold mellem signal og støj.

"Nyheden i vores arbejde er, først, ved anvendelse af monokromatisk rumligt usammenhængende belysning af kodningsscenen - det giver dig mulighed for at undgå pletstøj og kræver ikke holografiske metoder til registrering. Sekund, brugen af ​​computersyntetiserede fasediffraktive elementer giver dig mulighed for at generere den nødvendige kodende bølgefront og minimerer tabet af stråling i systemet, "sagde lektor Vitaly Krasnov.