Захватываете звук с помощью высокоскоростного видео?

В фильме « Орлиный глаз » ARIIA (суперкомпьютер/ИИ для сбора информации) улавливает звук, используя видеозапись вибраций в кофейной чашке. Насколько это близко к реальности?

Я видел, как это делается с помощью лазера на окне, и теоретически я полагаю, что вы могли бы улавливать звук 5 кГц, записывая вибрации с помощью высокоскоростной камеры высокого разрешения со скоростью 10 000 кадров в секунду.

Это было сделано? Как качество? Каковы теоретические ограничения? Каковы практические ограничения?

Я потратил минуту, пытаясь понять, что это за чертовски "наемная" камера, а потом я понял, что вы имели в виду "высокое разрешение" .
Если вы можете подойти достаточно близко, чтобы записать на видео чашку кофе в высоком разрешении, не проще ли будет просто использовать микрофон?
@hdhondt: Если я правильно помню, в фильме люди уходили в звуконепроницаемую комнату, чтобы поговорить наедине о закрытии ARIIA. ИИ шпионил за чашкой, чтобы определить, о чем идет речь.
Вы говорите, что ИИ мог видеть, но не слышать? Я полагаю, они давали ему команды на языке жестов? Я не смотрел фильм, поэтому мне трудно понять, что делает его логичным ;-)
Голосование за то, чтобы оставить открытым: я думаю, что в этом вопросе есть физический компонент, помимо инженерного: звук порождает динамическое поведение кофе, которое затем можно отследить, наблюдая за изменением поверхности кофе со временем. Таким образом, ответ: да, в принципе, это можно было бы сделать независимо от конкретной технологии, необходимой для этого. Существует также вопрос о том, насколько сильным является эффект, опять же вопрос чистой физики.
@hdhondt: ИИ мог понимать словесные, визуальные и компьютерные команды ввода. Дизайнеры знали об этом и создали соседнюю комнату, в которой не было камер и микрофонов, чтобы ИИ не мог шпионить в этой комнате. Однако там было окно, и один из персонажей оставил кофе на столе, а ИИ наблюдал за вибрациями и воссоздавал разговор.
@Kyle Спасибо за это - мне придется посмотреть фильм

Ответы (2)

В сегодняшних новостях исследователи Массачусетского технологического института сделали именно это, используя высокоскоростную камеру с частотой кадров от 2 кГц до 6 кГц. Они использовали расширенную фильтрацию для обнаружения микроскопических движений объектов, но подробностей нам придется подождать, пока они не опубликуют свою статью.

Читая новостную статью и просматривая видео, они также использовали обычные камеры, где электроника считывала одну строку развертки за раз. Это дает им более высокие частоты, чем реальная частота кадров. И это внезапно сделало ARIIA, улавливающие звук с поверхности кофе с помощью камеры наблюдения, из голливудской фантазии в правдоподобность.
Почему высокоскоростная камера? Разве они не могут получить одну и ту же информацию от одноячеечного фотосенсора и телескопа?
@endolith Нет, им нужно максимально возможное разрешение камеры, чтобы разрешить крошечные движения. Даже тогда они говорят, что движение составляет всего около 1/100 пикселя, поэтому они не смогут ничего сказать по одному пикселю. Но возьмите миллион пикселей, и тогда вы сможете вывести что-то из синхронных изменений интенсивности пикселей.

В принципе сейчас есть причина, по которой этого делать нельзя. Однако есть много практических трудностей.

  1. Вам понадобится высокоскоростная камера, записывающая примерно 50 000 кадров в секунду, чтобы уловить весь звуковой диапазон, который могут слышать люди. Эти вещи стоят недешево и, как правило, не могут записывать дольше нескольких десятков секунд на таких высоких скоростях. Напротив, лазерные виброметры относительно дешевы и просты в изготовлении.

  2. Поверхность, за которой вы будете наблюдать, должна иметь большие изменения контраста из-за падающих волн давления. Ваш пример с кофейной чашкой, вероятно, не сработает (если только звуки не будут невероятно громкими), это должно быть что-то более чувствительное к изменениям давления, например, диафрагмы, используемые для динамиков , с правильным отражением света.

  3. Механическая система, реагирующая на волну давления, должна быть свободна от механических резонансов в звуковом диапазоне, или механические резонансы должны быть откалиброваны.

В целом, я бы сказал, что это плохой способ записи звука, но не совсем невозможный. Я не знаю ни одного случая, когда это было сделано в прошлом.

Однако есть гаджет , который использует радио, а не свет.
Вам не нужно захватывать звук 25 кГц, если вас интересует только речь. 2кГц будет нормально.
@gigacyan Совершенно верно.