Presto disponibile una fotocamera low cost per scoprire dettagli invisibili a occhio nudo

Si mettano l'animo in pace coloro che si sono precipitati qui dopo avere letto il titolo con la speranza di avere finalmente trovato lo strumento in grado di svelare le forme sotto i vestiti...

Credeteci o no c'erano veramente persone che abboccavano
alle mirabolanti promesse dei venditori di occhiali a raggi X.
Pubblicità del genere erano comuni ancora negli anni '80.

... anche perché strumenti simili a quelli sopra millantati esistono già da qualche anno e sono stati per un certo tempo in uso in alcuni aeroporti. Almeno fino a quando quallche giornale convinse i gestori e i garanti della privacy che, forse, era il caso di modificare lo strumento in modo che le "forme fisiche" non emergessero in tutta la loro "completezza" ( --> The Guardian).

L'argomento di oggi non è in realtà centrato su nulla di così ameno (e inutile se non per ludus voyeuristico) o legato alla mai eccessiva sicurezza dei voli ma è utile per immaginare futuri utilizzi nel monitoraggio qualitativo dei prodotti alimentari che acquistiamo.

Quando ci rechiamo al banco frutta di un supermercato, specie nel caso dei prodotti già confezionati, in genere prendiamo il prodotto in mano e cerchiamo di capire se la pesca (pomodoro, avocado, etc) presenta difetti tipo ammaccature o se sia troppo matura; compito non semplice data l'impossibilità di capire se sotto la buccia siano già in corso processi degenerativi legati all'età del prodotto, a urti subiti o ad una conservazione non ottimale.

A questo problema (non solo delle massaie ma di chiunque si sia trovato nella condizione di buttare via prodotti comprati al mercato solo il giorno prima) promette di trovare una soluzione una telecamera ora in fase di sviluppo presso l'università di Washington (in collaborazione con la Microsoft).

HyperCam, questo il nome del prototipo, è una fotocamera ad ampio spettro e a basso costo che sfrutta sia la luce visibile che l'infrarosso-vicino per "vedere" al di sotto della buccia e catturare dettagli altrimenti invisibili. Concettualmente non si tratta di una novità e tanto meno di un progresso tecnologico epocale essendo questa tipologia di prodotti già ampiamente utilizzato nelle lavorazioni industriali; i costi (e le dimensioni) sono il vero limite alla diffusione con prezzi intorno alla decina di migliaia di dollari. La vera novità è che si vuole rendere questa tecnologia disponibile a tutti.

E l'obbiettivo sembra essere stato raggiunto dato che il costo del nuovo hardware oscillerebbe, a seconda delle caratteristiche, tra le versioni Pro- a 800 dollari giù fino alle entry level a 50 dollari dove la fotocamera verrebbe di fatto montata sullo smartphone.
Così come i muscoli senza cervello servono a poco, anche qui un hardware senza software è un lavoro lasciato a metà. Per tale scopo è stato progettato un software "intelligente" in grado di scovare e mostrare le differenze tra ciò che viene registrato dalla fotocamera ad ampio spettro e quello che può essere visto ad occhio nudo.

Facciamo un esempio concreto.

Credit: University of Washington

Quando HyperCam cattura l'immagine della mano di una persona, rileva anche particolari come la venatura superficiale e le caratteristiche della pelle, dettagli questi che sono unici per un dato individuo. Facile capire come questa innovazione trascenda i bisogni associati alla cernita di prodotti alimentari e faccia immaginare tutta una serie di applicazioni legati alla biometria nei campi più disparati della tecnologia (dal campo ludico alla sicurezza).
In un test condotto su 25 persone il sistema si è dimostrato in grado di identificare le mani di una persona (senza sfruttare i dati delle impronte digitali) con una precisione del 99 per cento.

Il prototipo della HyperCam. Non solo "vede" ma illumina scansionando il bersaglio.
Credit: University of Washington

Tornando all'esempio applicativo sulla frutta, gli sviluppatori hanno catturato le immagini da 10 tipi di frutta, dalle fragole al mango fino all'avocado, a tempi prestabiliti nel corso di una settimana. La sequenza di immagini ottenuta ha permesso di ricavare a posteriori (e alla cieca) lo stato di maturazione di ciascun frutto analizzato con una precisione del 94 per cento.

Credit: University of Washington

Va sottolineato che una uguale valutazione condotta con una fotocamera professionale permette una precisione limitata al 62 per cento.

HyperCam, a differenza delle fotocamere classiche che sfruttano sensori RGB, utilizza sensori in grado di catturare anche lunghezze d'onda nell'infrarosso vicino. In verità non si tratta solo di un processo "passivo" (la cattura della radiazione elettromagnetica) ma di un processo pro-attivo: la fotocamera illumina la scena usando luce a 17 diverse lunghezze d'onda e generando per ciascuna di esse l'immagine di ritorno. Concettualmente, è la stessa modalità di analisi che usano i visori notturni.

Mentre una fotocamera normale ci potrà dire che la tale camicia è azzurra, Hypercam ci fornirà informazioni anche sulla tessitura e quindi sui materiali utilizzati. Lo stesso dicasi per una un frutto di cui coglieremo non solo la "bellezza" esterna ma la "bontà interna".

Lo scopo del progetto è quello di permettere, in un prossimo futuro, a ciascuno di noi di tenere in tasca uno strumento (e una App) disegnata apposta per la sicurezza alimentare e all'industria di abbassare i costi per tutta una serie di applicazioni legate alla biometrica.

Di seguito un video dimostrativo delle funzionalità presenti con questa fotocamera.

La sfida è tuttavia ancora in divenire e necessita di miglioramenti sostanziali in quanto uno dei limiti di questa tecnologia è il non lavorare bene in condizioni di piena luce. Altra sfida sarà di ridurre l'hardware a dimensioni tali da renderlo incorporabile negli smartphone.

Fonte

-  Affordable camera reveals hidden details invisible to the naked eye.

University of Washington/news

- Hyper Cam:  Hyperspectral Imaging for Ubiquitous Computing Applications.

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