Un equipo de investigación de la Universidad de Glasgow ha demostrado que la técnica de imagen computacional conocida como imagen fantasma puede combinarse con la visión humana para obtener imágenes de un objeto que no puede ser visto directamente por la persona.
Los hallazgos representan un paso muy esperanzado para conseguir combinar la inteligencia humana con la artificial. “Creemos que este trabajo aporta ideas que algún día podrían utilizarse para unir la inteligencia humana y la artificial. Los próximos pasos irán desde la ampliación de la capacidad para proporcionar información de profundidad en 3D hasta la búsqueda de formas de combinar la información de varios espectadores al mismo tiempo”, explica Daniele Faccio, profesor de Tecnologías Cuánticas de la Facultad de Física y Astronomía de la Universidad de Glasgow.
Las imágenes fantasmas, son una técnica de imagen por ordenador, donde se forma la imagen de un objeto mediante la correlación de un patrón de luz proyectado que interactúa con el objeto y un patrón de referencia que no lo hace. Aunque los investigadores utilizaron anteriormente la visión humana de forma pasiva para realizar imágenes fantasmas, el nuevo trabajo utiliza el sistema visual humano de forma activa haciendo que la persona vea los patrones de luz en lugar de una cámara. La respuesta visual del cerebro se registra y se utiliza como retroalimentación para un algoritmo que determina cómo remodelar los patrones de luz proyectados y reconstruye la imagen final.
“Esta es una de las primeras veces que se han realizado imágenes computacionales utilizando el sistema visual humano en un bucle de neurorretroalimentación que ajusta el proceso de obtención de imágenes en tiempo real. Aunque podríamos haber utilizado un detector estándar en lugar del cerebro humano para detectar las señales difusas de la pared, queríamos explorar métodos que pudieran utilizarse algún día para aumentar las capacidades humanas”, detalla Faccio.
El montaje experimental utilizó un proyector para crear patrones de luz en un recorte de cartón que actuaba como el objeto que se estaba visualizando. La luz transmitida se difunde en una pared blanca secundaria oculta a la vista por una pared oscura. Así, el observador sólo podía ver la luz difusa reflejada en la pared blanca secundaria. Cada patrón de luz parpadeaba a 6 Hz durante 2 segundos, creando una señal en la corteza visual del observador que se detectaba con unos auriculares de electroencefalografía (EEG) de un solo electrodo.
Los investigadores utilizaron la señal del EEG para estimar la intensidad de la luz transmitida por el objeto y difundida desde la pared blanca, información que se introdujo en el bucle de neurorretroalimentación utilizado para reconstruir la imagen. Si la señal del EEG caía por debajo de un determinado umbral, los investigadores concluían que el patrón de luz no se solapaba con el objeto y, por tanto, el sistema podía eliminarlo automáticamente, o esculpirlo, en tiempo real.
Los investigadores demostraron que su técnica podía reconstruir con éxito imágenes de 16 x 16 píxeles de objetos simples que no podían ser vistos por el observador. También demostraron que el proceso de tallado ayudaba a reducir el tiempo de observación necesario para la reconstrucción de la imagen a aproximadamente 1 minuto.
Faccio ha presentado estos nuevos descubrimientos en el Congreso de Óptica (antes OSA) sobre imágenes y óptica aplicada que se celebró del 11 al 15 de julio de 2022, con la ponencia titulada «Non-Line-of-Sight (NLoS) Imaging and Imaging through Scattering Media».
Créditos de imagen: Daniele Faccio, University of Glasgow
