Идея создания специализированного устройства для воспроизведения звуковых волн по видеозаписи микровибраций на предметах

Идея создания специализированного устройства для воспроизведения звуковых волн по видеозаписи микровибраций на предметах. Лазерные микрофоны являются неотъемлемой частью различных фантастических (и не очень) кинобоевиков о шпионах, спецоперациях и т.п. Несмотря на демонстрируемые в кино сложные устройства, технология “лазерной прослушки” довольно проста и может быть воспроизведена в домашних условиях с использованием лазерной указки, фототранзистора, усилителя с наушниками и кое-каких электронных запчастей.

Как показали эксперименты, проведённые исследователями Массачусетского технологического института, это далеко не предел. Совместно со специалистами компаний Microsoft и Adobe они разработали алгоритм, который способен воссоздать звуковой сигнал путём анализа микроскопических вибраций предмета, снятого на видеокамеру. В одном из экспериментов исследователи смогли достаточно внятно распознать разговор, состоявшийся около пакета с картофельными чипсами. Причём разговор происходил на расстоянии 5 м от камеры и за звуконепроницаемым стеклом. В других экспериментах такого же результата удалось добиться, “читая” видеосюжеты, включавшие в себя алюминиевую фольгу, поверхность воды в стакане и даже листья домашних растений.

Для того, чтобы реконструировать микроколебания предметов под воздействием акустических волн, необходимо, чтобы частота цифровых фрагментов видеоряда (семплов), выражающаяся в количестве кадров в секунду, была выше частоты аудиосигнала. В некоторых экспериментах исследователи использовали высокоскоростную камеру, которая снимала от двух до шести тысяч кадров в секунду. Это, естественно, гораздо выше, чем стандартные для многих смартфонов 60 кадров в секунду, но ниже, чем 100 000 кадров в секунду, которые снимают лучшие профессиональные камеры.

Однако и обычная домашняя цифровая камера способна выполнить задачу. Исследователи обнаружили специфическую особенность сенсоров большинства камер, благодаря которой они смогли получить представление о высокочастотной вибрации даже на видео с использованием стандартных 60 кадров в секунду. И, хотя восстановленная таким способом речь была не так понятна, как разговор, снятый на высокоскоростную камеру, она, тем не менее, позволила определить пол и количество говорящих в одной комнате, а также, при наличии достаточной информации об акустических особенностях конкретных голосов, установить личность говорящих.

Автор: Рустем.

Источник: