Attività 5.8 Sistema display olografico e proiezione su schermo per visualizzazione di dati 3D o olografici

Lo sviluppo di un sistema di display olografico per la visualizzazione di oggetti 3D può trovare
applicazione nell’ambito della fruizione dei beni culturali. La tecnica olografica, già ampiamente
usata come sistema per la diagnostica ottica non distruttiva, può infatti essere sfruttata per proiettare
immagini di opere tridimensionali su mega-schermi od anche pareti di edifici, come già avviene per
la proiezioni di quadri sulle facciate di palazzi e/o musei. Il set-up che si intende utilizzare per
l’acquisizione e la visualizzazione degli ologrammi di oggetti 3D è rappresentato in figura. Nella
fase di acquisizione verrà utilizzata una sorgente nel lontano infrarosso (laser C02 con lunghezza
d’onda è pari a 10.6 micron), mentre, per la proiezione, sarà usato un laser nel visibile la cui
lunghezza d’onda è circa venti volte minore di quella usata nel processo di registrazione degli
ologrammi. L’utilizzo di una sorgente nella regione spettrale dell’infrarosso, insieme al basso valore
delle dimensioni del pixel della termo- camera (25 micron) che verrà utilizzata nel processo di
acquisizione, permetterà di registrare ologrammi di oggetti di grandi dimensioni a ridotte distanze
tra oggetto e termo-camera (circa 4 volte minori rispetto a quelle necessarie per l’acquisizione con
sorgenti nel visibile, a parità di dimensioni dell’oggetto). La realizzazione di un sistema integrato,
come quello descritto in figura, permetterà un imaging quasi in tempo reale nel visibile di
ologrammi registrati usando una sorgente nell’ infrarosso. In questo modo sarà possibile ottenere un
feedback immediato che consentirà di ottimizzare i parametri del processo di acquisizione. Se
necessario, i dati acquisiti potranno essere processati prima di essere inviati allo SLM per
ottimizzare la resa in termini di contrasto, rapporto segnale-rumore, etc. Per l’elaborazione degli
ologrammi acquisiti dovranno essere sviluppati nuovi algoritmi o adattati algoritmi preesistenti, già
sfruttati per l’elaborazione di immagini.
Verranno investigate due tecniche di riduzione del rumore di speckle: Independent Component
Analysis (ICA) e Bidimensional Empirical Mode Decomposition (BEMD). ICA calcola una
trasformazione lineare di una distribuzione multidimensionale che minimizza la dipendenza
statistica tra le componenti. E' una estensione alla classica Principal Component Analysis in cui la
base non necessita di essere costituita da vettori ortonormali. Verranno valutate le versioni di ICA
per trasformazioni kernel non-lineare (Kernel-ICA). La tecnica BEMD che si propone di studiare
per la riduzione del rumore, è basata sulla decomposizione dell'immagine di partenza in un insieme
finito di sottoimmagini rappresentate da contenuto di oscillazioni in alta e bassa frequenza,
denominato mode. Il processo assegna informazione di alta frequenza alle prime mode, al fine di
poter discriminare il rumore di speckle dall'informazione del segnale voluto che è contenuto nelle
mode rimanenti. Il metodo è completamente adattivo e guidato dal dato di input rendendolo
indipendente qualsiasi impostazione manuale o scelta a priori delle funzioni di analisi.

Tipologia attività: Ricerca e Innovazione

Partner responsabile: CNR - INO

Risultati: report/moduli

Sedi: Napoli, Lecce