科学・化学

1: ブレーンワールド(東京都) [AT] 2021/12/01(水) 08:54:46.81 ID:0DnvS0Kl0● BE:439992976-PLT(16000)
見えないモノを写せるカメラ 曲がり角に隠れた物体や頭蓋骨内の血管などが撮影可能

米ノースウェスタン大学と米南メソジスト大学の研究チームが開発した
「Fast non-line-of-sight imaging with high-resolution and wide field of view using synthetic wavelength holography」は、
その場では目に見えないものを見ることができる高解像度カメラだ。

このカメラは、曲がり角や人の頭蓋骨、皮膚のような「散乱媒体」(光の進行方向を変える物体)で隠蔽されて、
その先の物体が通常では見えない環境下でも、その先の物体を正確に復元できる能力を持つ。

散乱媒体の背後にある物体を撮影する分野はこれまでも研究されており、「Non-Line-of-Sight」(NLoS)イメージングと呼ばれている。
NLoSイメージングは、レーザー光を放射し散乱媒体に反射後、その先にある物体に反射し再び散乱して戻ってきた光をカメラで捉え、
そのデータを分析することでその先にある本来は見えない物体を予測するToF(Time of Flight)をベースとした仕組みだ。

しかしこれまでは、視野角が狭く、時間分解能(どれくらい短い時間で撮影できるかを示す指標)と
空間分解能(どれくらい小さいものまで描画できるかを示す指数)も低く、
ラスタースキャン(画像を表示するための走査方式)や広いプロービングエリア(調査する範囲)を必要とし、課題も多かった。

これらの課題に挑戦するため「Synthetic Wavelength Holography」と呼ぶ技術を開発。
この技術は、ホログラフィーの表現力と散乱光のスペクトル相関を利用してToFベースのNLoSイメージングを行う。
これまでになく散乱の悪影響を回避し、不明瞭なオブジェクトのホログラムを高解像度に表現することで実行する。

<つづく>


<画像>
1.実験室でのカメラセットアップ(写真:ITmedia NEWS)
2.Synthetic Wavelength Holographyの概要
3.Synthetic Wavelength Holographyの実験的デモンストレーション
4.この手法を使った4つの活用シナリオ
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https://news.yahoo.co.jp/articles/079d38c5b05c0ad8a56855c178bfd0dc4b81a920

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1: リバースネックブリーカー(愛知県) [US] 2021/11/30(火) 18:48:55.04 ID:JIO2u9JQ0● BE:156193805-PLT(16500)
体積が50万倍大きいカメラ用レンズと同じくらい鮮明なフルカラー画像を撮影できるとうたう塩粒サイズの極小カメラを、米プリンストン大学と米ワシントン大学の研究チームが開発。11月29日(現地時間)に発表した。

このカメラは、病気を診断・治療する医療用ロボットを使った内視鏡検査など、大きさと重量に制約を持つロボットのイメージング技術の向上など医療分野への活用に期待できる。他にも、スマートフォンの背面に数千のカメラを配列することで、背面全体を1つの巨大なカメラとして使うこともできるという。

電磁波を任意の方向に反射できる「メタサーフェス」と呼ばれるシート状の人工物質で製作しており、表面には小さな円柱状の杭が160万本埋め込まれている。この光学系と画像を生成する信号処理アルゴリズムを統合的に設計したことで高画質撮影を実現した。従来のメタサーフェスカメラでは実験室環境など特定の条件下でしか撮影できなかった。

メタサーフェスはガラスに似た窒化ケイ素をベースに形成されており、一般的な半導体と同じ製造方法が使えるという。このため、従来のカメラ用レンズと比べて低コストかつ大量生産できるとしている。

研究チームでは、自然光の下でもカメラの性能が高められるように、専用のシミュレーターを使って杭を設計。6枚の屈折レンズを組み合わせた従来のカメラ用レンズと撮影した画像を比較したところ、フレームの端が少しぼやけることを除き、同等の画質で撮れたという。

研究チームでは今後、カメラに計算能力を持たせることで物体の検出や、医療と工学分野の各種センサー機能を追加できるように、さらに開発を進めている。

この研究は学術雑誌「Nature Communications」に11月29日付で掲載された。

https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2111/30/news128.html
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1: イス攻撃(SB-Android) [US] 2021/11/27(土) 13:40:16.42 ID:lQfTvDh80● BE:866556825-PLT(21500)
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新型「ウルフ」は四足歩行の自走式 奈井江・太田精器の鳥獣被害防ぐ装置

https://news.yahoo.co.jp/articles/8f8fc347d185da524689587b77e60198add21efa

来年度、農地で実証実験
初披露された「リアルモンスターウルフ」の試作機

 【奈井江】野生動物向け忌避装置「モンスターウルフ」を製造する太田精器(奈井江)が、四足歩行で畑などを動き回る自走式の新機種を開発中だ。従来の設置型以上にシカやクマなどを警戒させ、より高い忌避効果を得ることを目指している。来年度に農地での実証実験も行いたい考えで、同社は「ロボットによる獣害対策」の実現に意欲を見せている。

【動画】初披露された「新型」モンスターウルフ

 「ウルフ」は音や光でシカなどを追い払うオオカミを模した装置。首を左右に振り、目の光や音を発して動物を追い払うもので、道内外の畑作地などに約100台が導入されている。顧客から自走式を希望する声が上がり、同社が昨年から開発に乗り出した。

 今月完成した試作機は全長約1メートルで、既存の中国製四足歩行ロボットを活用。ロボットは脚の付け根と膝部分の関節にモーターがあり、足裏の圧力センサーでバランスを取りながら歩行する。足の動きや音、光の発出を設定できる大阪のソフトウエア開発会社のプログラム機能も組み込んだ。

 商品化の時期は未定だが、同社は田畑の自動パトロールなどに向けて開発を進める。太田裕治社長は「移動もできる究極の忌避装置にしたい」と話している。

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1: トペ スイシーダ(愛知県) [CN] 2021/11/26(金) 17:48:39.10 ID:yl1WpW4r0● BE:156193805-PLT(16500)
米カリフォルニア大学サンディエゴ校の研究チームが開発した「A passive perspiration biofuel cell: High energy return on investment」は、汗をかいたり押したりしたときに少量の電気を生み出す、薄くて柔軟なバンドエイド型デバイスだ。
指の腹に装着し、軽く押すだけで発電するため、タイピングなどの動作との連動も容易。
微量の汗で発電するため、装着者が寝ている間も機能する。

人の指先には1000個以上の汗腺があり、他の部位に比べて100〜1000倍の汗をかくといわれており、脇と違って風通しが良いのにもかかわらず多くの汗が発生する。
今回提案するのは、発汗が多い指先において、蒸発前に汗を集めて電気エネルギーに変換する試みだ。

デバイスは、バンドエイドのように薄くて柔軟な帯状であり、指先に巻きつけるように貼り付けられる。
デバイスに搭載する電極が汗を吸収し、電気エネルギーに変換。
この電極には、汗に含まれる乳酸と酸素分子の化学反応を起こして、電気を発生させる酵素が組み込まれている。

また、電極の下には圧電素子を搭載しており、これを押すとさらに電気エネルギーが発生する仕組みだ。
このように発汗や押す動作で発生した電気エネルギーは、小さなコンデンサーに蓄えられ、必要に応じて他の機器に放電できる。

軽く指を押すだけで電力が発生するため、タイピングやメール、ピアノの演奏、モールス信号のタップなどの動作もエネルギー源となる。
指先に装着した被験者によるデスクワーク実験では、1時間のタイピングやマウスのクリックで約30ミリジュールのエネルギーを収集した。

別の実験では、10時間の睡眠で約400ミリジュールのエネルギーを収集できた。
これはスマートウォッチを24時間駆動させるのに十分な量であり、指先1本に装着したデバイスから得られたという。
残りの指先にもデバイスを装着すれば、10倍以上のエネルギーが得られるとしている。

https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2111/26/news032.html
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1: エクスプロイダー(SB-iPhone) [ニダ] 2021/11/24(水) 21:32:43.06 ID:Q5d7HkXv0● BE:144189134-2BP(2000)
ドイツの研究グループは、
人間の幹細胞から培養したミニ脳(脳オルカノイド)から
史上初めて、2つの目を発達させることに成功したそうだ。

それはただの飾りなどではない。
しっかり機能して、光を受けたという信号を脳に送ることができる。
この研究は、胎児の目の発達や、目の病気の治療法などを
研究するモデルとして利用できるとのことだ。

形成された目は原始的なものだ。
だが脳の前に左右対称で並んでおり、きちんと機能する。

さまざまなタイプの網膜細胞が含まれており、
神経ネットワークも発達している。
光を受ければ、それに反応して脳に信号を送る。
レンズの部分や角膜組織も形成されていた。

画像
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ナゾロジー
https://nazology.net/archives/94840

培養されたミニ脳細胞から脳波を検出

発達段階の赤ちゃんの脳

検出された脳波はまばらで無秩序なものでしたが、
みな同じ周波数で発生しており、
未熟な人の脳に見られるパターンに酷似していたとのこと。
そして成長させていくにつれ、複数の周波数で脳波が発生するようになり、
より定期的に信号が見られるようになりました。
これは脳オルガノイドの神経細胞ネットワークが発達し、
きちんと成長していることを示唆するものです。

ナゾロジー
https://nazology.net/archives/44434

【目があるミニ脳を作る事に成功 赤ちゃん並みの脳波検出 脳だけ人間誕生(画像あり)】の続きを読む

1: タイガードライバー(SB-iPhone) [IN] 2021/11/23(火) 05:43:57.78 ID:AmF8bqaN0● BE:144189134-2BP(2000)
MITの研究チームはレーザーを使った
超低温技術で実験を行い、
実際に原子が光の散乱を38%も低下させるのを
確認したと報告しています。

チームの考えでは、
完全な絶対零度を実現できた場合には、
原子は完全に光を散乱できなくなって
見えなくなるといいます。

この研究の詳細は、11月18日付で、
科学雑誌『Science』に掲載されています。

https://nazology.net/archives/100276

【「原子を透明にする現象」が実験で観測される 透明人間になれると判明】の続きを読む

1: ラ ケブラーダ(SB-iPhone) [US] 2021/11/20(土) 07:16:11.79 ID:Kh/BG+sA0● BE:144189134-2BP(2000)
腸は第2の脳ではなく、むしろ「脳の方が腸から生まれた」と判明!

 ニューロンの起源は腸のようです。

 ドイツにあるヨーロッパ分子生物学研究所(EMBL)で行われた研究によれば、脳を構成するニューロンの起源は、消化システムの制御を行う細胞であった可能性が高い、とのこと。

 近年では腸にもニューロンがあり、脳との関係の深さから「腸は第2の脳」と言われるようになりましたが、逆でした。

 研究によれば、ニューロンの原形となる細胞は最初に消化システムで誕生し、後に脳に転用されるようになったようです。

 つまり順番にこだわるならば、腸は第2の脳ではなくむしろ、脳が第2の腸ということになります。

 しかし、研究者たちはこの常識を引っくり返すような結論を、いかにして導き出したのでしょうか?

 研究内容の詳細は11月4日に『Science』に掲載されました。

(以下略、続きはソースでご確認下さい)

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ナゾロジー 2021.11.18
https://nazology.net/archives/100080

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1: キャプチュード(愛知県) [US] 2021/11/17(水) 19:00:49.95 ID:4POqGyID0● BE:896590257-PLT(21003)
見えない脆弱性をソースコードに埋め込む、プログラマーも欺く「トロイのソース」
2021.11.17 日経クロステック

プログラムに埋め込まれた脆弱性やマルウエア(コンピューターウイルス)などを見つける有効な手段の1つが、そのソースコードを丹念に調べること。
スキルのある開発者なら、ソースコードを調べることで異常に気づける。

だが、そういった開発者の目を欺く手法が発表された。ソースコードに細工を施せば、テキストエディターなどで表示されるソースコードの「見た目」を
変えられるというのだ。言い方を変えれば、目に見えない脆弱性を埋め込めるという。そんなことが可能なのだろうか。

■「トロイの木馬」のソースコード版
この新手法は、英ケンブリッジ大学の研究者らが2021年11月1日(現地時間)に発表した。「Trojan Source」と名付けられた。「Trojan Horse:トロイの木馬」にちなんだ命名だと考えられる。
ソースコードに仕込んだ脆弱性を、どのようにして開発者に気づかれないようにするのか。答えは単純。

■Unicodeを使う
「Unicodeの制御文字」を使ってソースコードの見た目を変えるのだ。Unicodeとは文字コードの一種。文字を扱うプログラムのほとんどが対応している。制御文字とは、ディスプレーやプリンター、
通信装置などに特別な動作をさせるための文字である。「文字」といっても、標準ではディスプレーなどには表示されない。そのほか1文字単位ではなくブロック単位で文字の表示を
入れ替える制御文字などもある。こういった制御文字をうまく組み合わせれば、脆弱性が埋め込まれたソースコードを、問題のないソースコードに見せかけることが可能になる。

■コメントや変数に忍ばせる
一般的なプログラミング言語では、ソースコードの任意の場所に制御文字を挿入できない。コンパイラーによる変換時(コンパイル時)にエラーが発生する。ただし、コメントと文字列は例外だ。
これらはコンパイラーによって解釈されないので、制御文字を含む任意の文字を入れられる。そこで、コメントや文字列に制御文字を入れることで、それらをソースコードの一部に見せかけたり、
ソースコードがコメントアウトされているように見せかけたりする。

https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00676/111300092/

【コンパイルされたらもう分からん。ソースコードの中にトロイの木馬が仕込む方法とは】の続きを読む

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