Las mentes detrás de la serie HPV
Este artículo contiene una transcripción de una entrevista con los ingenieros que desarrollaron la cámara de video de alta velocidad de Shimadzu.
Demuestra su pasión por el desarrollo y su visión futura para las cámaras de video de alta velocidad.
Cámara de video de alta velocidad 2050
Las cámaras de video de alta velocidad son cámaras de última generación que pueden capturar eventos momentáneos de manera precisa y exhaustiva que ocurren más rápido de lo que el ojo humano puede percibir. En el futuro, más usuarios buscarán cámaras de video de alta velocidad en una gama aún más amplia de aplicaciones.
¿Cómo serán las cámaras de video de alta velocidad dentro de 25 años? En la siguiente entrevista, el profesor Sugawa y el profesor Kuroda de la Universidad Tohoku, que desarrollaron la tecnología subyacente para las cámaras de video de alta velocidad de Shimadzu, y el ingeniero de desarrollo de productos de Shimadzu se sentaron para hablar sobre su pasión y visión para el desarrollo futuro de cámaras de video de alta velocidad.
Profesor Rihito Kuroda (izquierda), Profesor Shigetoshi Sugawa (centro) y Profesor adjunto Takezo Mawaki del New Industry Creation Hatchery Center de la Universidad de Tohoku
Nota: los cargos y afiliaciones mencionados anteriormente eran vigentes en el momento de la publicación.
Cámaras de IA
Profesor Sugawa:
Utilizamos la última tecnología de semiconductores para montar el sensor y las múltiples memorias correspondientes a cada píxel en el mismo chip, aumentando así la velocidad de la cámara de video.
Dados los vertiginosos avances en la tecnología de semiconductores, en 10 años puede ser posible montar no solo la memoria actual, sino también equipos de procesamiento de datos como convertidores AD, DRAM a gran escala e incluso IA en el mismo chip semiconductor.
Teniendo en cuenta esta situación, es importante considerar cómo serán las cámaras dentro de 25 años.
Kitamura (ingeniero de desarrollo de productos en Shimadzu Corporation):
Creo que el destino de las cámaras de video de alta velocidad reside en responder la pregunta crucial de cómo analizar eficientemente la enorme cantidad de información acumulada por la enorme resolución de tiempo.
Incluso un solo segundo es equivalente a 20 millones de fotogramas basados en la resolución de tiempo de 50 nanosegundos de una cámara de video de alta velocidad. Si reproducimos todos estos marcos en 30 fps, tardaríamos una semana en verlos todos. Eso realmente requeriría una gran cantidad de esfuerzo similar a buscar en el océano granos específicos de arena, y la capacidad humana tiene límites.
En estas situaciones, es posible que debamos conseguir la ayuda de la IA para detectar eventos y comprender los fenómenos que los acompañan.
Cámaras fáciles de usar
Ejemplo de cámara de video de alta velocidad grabando.
Se deben diseñar varios métodos de grabación para adaptarse al evento que se está grabando.
(Fotografía proporcionada por cortesía del profesor adjunto Kyoko Namura, Laboratorio de Ingeniería de Microprocesos, Departamento de Microingeniería, Escuela de Graduados de Ingeniería, Universidad de Kyoto)
Profesor Kuroda:
La tecnología de semiconductores utilizada en las cámaras sin duda debería avanzar aunque sea poniéndose al día con la última tecnología, dado que hay muchos participantes en la industria. Creo que el rendimiento básico de las cámaras, como la velocidad del sensor, la cantidad de memorias y el recuento de píxeles, se puede mejorar gradualmente utilizando la última tecnología de semiconductores.
También es importante el desarrollo de tecnologías periféricas necesarias para las cámaras de alta velocidad. Específicamente, un dispositivo que solo puede ser utilizado por ciertas personas no es deseable. Se necesitan funciones con una mayor facilidad de uso y posprocesamiento, miniaturización y refinamientos de la fuente de luz para facilitar la operación de la cámara.
Después de todo, son las personas las que usan la cámara, por lo que es crucial entender no solo su rendimiento, sino también cómo el operador usa la cámara y qué tipo de procesos del lado del usuario y del lado del desarrollador están involucrados en el proceso general. Por eso es importante desarrollar la cámara como una solución total que sea lo más fácil de usar posible.
Por lo tanto, es esencial comprender cómo se utiliza la cámara y progresar de manera constante mientras se trabaja con los usuarios.
Cámaras a la vanguardia de la tecnología
Kitamura:
Desde que mencionó la IA, una de las mayores deficiencias de nuestra cámara es la capacidad de grabación, que actualmente está limitada a 256 cuadros.
Si el volumen de información grabada en la memoria se puede reducir al integrar IA, la capacidad de grabación actual de 256 cuadros podría ser suficiente.
Profesor Sugawa:
Ciertamente, el límite actual de 256 marcos puede ser una deficiencia. Sin embargo, creo que esta limitación puede superarse con seguridad a través del desarrollo tecnológico.
Por esa razón es mejor evitar la estratagema de reducir la cantidad de información con antelación.
Las tecnologías superficiales solo servirán como una medida provisional y no durarán mucho tiempo.
Las cámaras de video de alta velocidad son dispositivos que permiten a los humanos ver lo que no podemos ver, y es muy difícil predecir lo que no podemos ver.
El verdadero atractivo de este dispositivo es que permite descubrimientos inesperados siempre que no dejemos de buscar, incluso cuando haya una inmensa cantidad de datos de imágenes para tamizar.
Profesor Kuroda:
Creo que una de las virtudes de este dispositivo es que se ha desarrollado aprovechando el cuerpo de ciencia y tecnología establecido actualmente.
Creo que habrá cosas buenas si continuamos por este camino y no buscamos atajos.
Cámaras más allá de nuestras expectativas
Profesor Sugawa:
Si bien toda nuestra discusión de cámaras hasta ahora ha sido esencialmente sobre cámaras en el futuro, estamos hablando de cámaras en el futuro cercano, como 10 años a partir de ahora, en lugar de 25 años a partir de ahora.
Esto se refiere a la tecnología que ya podemos ver, mientras que probablemente no podemos imaginar cómo será la tecnología en 25 años, y debemos reconocerlo.
Por eso es importante incorporar las últimas tecnologías para crear mejores cámaras mientras se imagina constantemente el futuro.
Es fundamental continuar el desarrollo con la creencia de que un futuro mejor va más allá de los esfuerzos diligentes y los principios generales que hemos adoptado hasta ahora, y traicionar nuestras expectativas en el sentido positivo del término.
Conclusión
En esta entrevista, analizamos ideas para futuras cámaras de video de alta velocidad con profesores involucrados en esta tecnología.
Llegamos a la conclusión de que, para desarrollar productos que superarán nuestras expectativas de manera positiva, es importante continuar progresando de manera constante aplicando las últimas tecnologías de semiconductores, que harán avanzar el hardware, y mediante la implementación de cambios en el software para hacer productos y soluciones totales más fáciles de usar.
Para continuar fabricando las cámaras de video de alta velocidad más avanzadas del mundo, Shimadzu continuará buscando la creación de nuevo valor aprovechando tecnologías innovadoras como la IA y la tecnología de semiconductores.
Profesor Sugawa, profesor Kuroda, profesor adjunto Mawaki y miembro del equipo de desarrollo de productos de Shimadzu con el nuevo HyperVision HPV-X3
