HERTZ-GSM

Технологии. Компьютеры. Электроника.

Лазерная система может позволить беспилотным автомобилям заглядывать за угол

Учёные создали алгоритм, который мог бы работать вместе с чрезвычайно чувствительной лазерной технологией, которая отражается от близлежащих объектов, чтобы помочь беспилотным автомобилям заглядывать за угол.

Представьте себе, что беспилотный автомобиль пробирается по извилистой соседней улице, чтобы резко повернуть на дорогу, где детский мяч катится по улице. Хотя ни один человек в машине не может видеть этот мяч, машина останавливается, чтобы избежать столкновения.

Этот сценарий является одним из многих, которые учёные могут предусмотреть для системы, которая может получать изображения объектов, скрытых от обзора. Они сосредоточились на программах для автономных транспортных средств, некоторые из которых уже имеют аналогичные лазерные системы для обнаружения объектов вокруг автомобиля, но другие виды применений могут включать в себя наблюдение сквозь листву с воздушных транспортных средств или предоставление спасательным командам возможности находить людей, загороженных от обнаружения стенами и щебнем.

«Это звучит как волшебство, но идея визуализации без прямой видимости практически осуществима», — говорит Гордон Вецштейн, доцент электротехники в Стэнфордском университете и старший автор статьи, излагающей работу, которая напечатана в Nature.

Увидеть невидимое

Команда Ветцштейна не одинока в разработке методов для отражающихся лазеров вокруг углов для захвата изображений объектов, но чрезвычайно результативный и эффективный алгоритм исследователей, разработанный для обработки конечного изображения, может продвинуть данную сферу деятельности.

«Существенная проблема в визуализации без прямой видимости — это эффективный способ восстановления 3D-структуры скрытого объекта из измерений с помехами», — говорит Дэвид Линдел, студент-выпускник в Стэнфордской лаборатории вычислительной визуализации и соавтор статьи. — «Я думаю, что большое влияние этого метода заключается в том, насколько он эффективен с точки зрения вычислительной эффективности».

Исследователи установили лазер рядом с высокочувствительным детектором фотонов, который может записывать даже одну частицу света. Они стреляют импульсами лазерного излучения в стене и, невидимые для человеческого глаза, эти импульсы отскакивают от объектов за углом угла и возвращаются обратно к стене и к детектору. В настоящее время такое сканирование может занимать от двух минут до часа, в зависимости от условий, таких как освещение и отражательная способность скрытого объекта.

После завершения сканирования алгоритм распутывает пути захваченных фотонов и, как в фантастических технологиях криминальных фильмов, размытое пятно принимает гораздо более чёткую форму. Он делает всё это менее чем за секунду и настолько эффективен, что может работать на обычном ноутбуке. Основываясь на том, насколько хорошо алгоритм работает в настоящее время, исследователи считают, что они могут ускорить его, чтобы он выполнялся почти мгновенно после завершения сканирования.

В широкий мир

Команда продолжает работать над этой системой, поэтому теперь она может лучше справляться с обработкой вариаций реального мира и быстрее выполнять сканирование. Например, расстояние до объекта и количество окружающего света могут вызвать затруднения в работе технологии. Этот метод также зависит от анализа рассеянных световых частиц, которые намеренно игнорируются системами наведения в настоящее время в автомобилях, известными как системы LIDAR.

«Мы считаем, что алгоритм вычисления уже готов к системам LIDAR», — говорит Мэтью О’Тул, докторант-исследователь в Стэнфордской лаборатории вычислительной визуализации и со-ведущий автор статьи. —«Ключевой вопрос заключается в том, поддерживает ли текущее оборудование систем LIDAR этот тип визуализации».

Прежде чем система будет готова, она также должна будет лучше работать при дневном свете и с движущимися объектами, такими как прыгающий шар или бегущий ребёнок. Исследователи успешно проверяли свою технику снаружи, но они работали только с непрямым светом.

Технология особенно хорошо справлялась с отбором светоотражающих объектов, таких как защитная одежда или дорожные знаки. Если сегодня вы разместите эту технологию на автомобиле, то этот автомобиль сможет легко обнаружить такие вещи, как дорожные знаки, спасательные жилеты или дорожные маркеры, хотя могут возникнуть трудности с тем, кто носит неотражающую одежду.

«Это большой шаг вперёд в нашей области, который, мы надеемся, принесёт пользу всем нам», — говорит Ветцштейн. — «В будущем мы хотим сделать его еще более практичным в дикой природе».


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Защита от спама: *

Подписаться на RSS-ленту

Подпишитесь по e-mail

Архивы