https://frosthead.com

Ta nov sistem lahko vidimo skozi meglo veliko bolje kot ljudje

Pred petimi leti sva z možem poleti preživela na Škotskem. Ko ne bi delali, bi se vozili po visokogorju na pohodniške in oglede. Najbolj se spomnim megle. Kinematografski beli oblaki, ki navidezno prihajajo od nikoder, zaradi česar so balvani in prepredene doline popolnoma izginili. Oh, in sem že omenil, da je bilo veliko cest enosmerno? Če bi se potegnili čez, bi se lahko obtičali več ur. Torej namesto tega bi zacvilili, počeznili za rumenim žarom prihajajočih žarometov skozi meglo.

Če bi le razvili nov sistem slikanja, ki so ga razvili raziskovalci na MIT, zasnovan tako, da skozi meglo opazujejo voznike in opozorijo na ovire.

"Želimo videti skozi meglo, kot da megle ni bilo tam, " pravi Guy Satat, doktorski kandidat na MIT Media Lab, ki je vodil raziskavo.

Sistem uporablja ultra hitre meritve in algoritem za računalniško odstranjevanje megle in ustvarjanje zemljevida globine predmetov v bližini. Uporablja kamero SPAD (enojna lavonska dioda), ki snema impulze laserske svetlobe in meri, koliko časa traja, da se odsevi vrnejo. V jasnih pogojih bi lahko to meritev časa uporabili za merjenje razdalje predmeta. Toda megla povzroči širjenje svetlobe, zaradi česar so te meritve nezanesljive. Tako je ekipa razvila model za merjenje, kako natančno kapljice megle vplivajo na čas vračanja svetlobe. Nato lahko sistem odpravi raztresenost in ustvari jasno sliko, kaj se dejansko dogaja.

Za testiranje sistema je morala ekipa ustvariti ponarejeno meglo. To je bilo lažje reči, storjeno. Preizkusili so vrsto naprave za meglo, ki jo lahko najamete za zabave, vendar je bil rezultat "preveč intenziven" za njihove namene, pravi Satat. Sčasoma so uporabili rezervoar vode z vlažilnim motorjem v notranjosti, da so ustvarili komoro za meglo. Noter so postavili majhne predmete, kot so bloki in pisemske kartice, da bi videli, kako daleč in dobro lahko sistem vidi. Rezultati so pokazali, da je sistem veliko boljši od človeškega vida, v razmerah, ki so precej bolj megli od avtomobilov na cestah.

Satat in njegovi sodelavci bodo maja predstavili prispevek o svojem sistemu na mednarodni konferenci o računalniški fotografiji na univerzi Carnegie Mellon.

Satat pravi, da je možno, da bo sistem deloval v drugih pogojih, kot sta dež in sneg, vendar jih še niso preizkusili. Trenutno si prizadevajo, da bi sistem postal bolj fotonski učinkovit, kar bi mu omogočilo, da se skozi gostejšo meglo vidi na večje razdalje. Upajo, da bo sistem nekega dne imel številne aplikacije v resničnem svetu.

"Takoj očitna uporaba so samovozeči avtomobili, preprosto zato, ker ta industrija že uporablja podobno strojno opremo, " pravi Satat.

Večina avtomobilskih sistemov brez voznikov (čeprav niso Teslini) uporablja LIDAR (sistem za zaznavanje in razsvetljavo svetlobe), ki snema impulze infrardeče svetlobe in meri, kako dolgo se mora vrniti. Podobno je s prvim delom sistema ekipe MIT, samo brez dodatnega koraka odštevanja fonov megle s prizorišča. Sistemi LIDAR so trenutno precej dragi, vendar se pričakuje, da se bodo cene z razvojem znižale. Satat in njegova ekipa upajo, da bodo "piggyback" pri razvoju LIDARja nekega dne avtomobilom dodali svojo meglo.

Sistem bi bil očitno lahko uporaben tudi v običajnih avtomobilih, saj tudi ljudje ne vidijo megle. Satat si predstavlja sistem "razširjene vožnje", ki lahko meglo odstrani iz vaše vizije.

"Videli bi cesto pred seboj, kot da ne bi bilo megle, " razlaga, "ali bi avto ustvaril opozorilna sporočila, da je pred vami kakšen predmet."

MIT-Videnje skozi meglo-02-PRESS.jpg Sistem je lahko razrešil slike predmetov in meril njihovo globino v območju 57 centimetrov. (Melanie Gonick / MIT)

Sistem bi bil lahko uporaben tudi za letala in vlake, ki jih pogosto ovira megla. Mogoče bi ga bilo mogoče uporabiti tudi za ogled skozi motno vodo.

Oliver Carsten, profesor na Inštitutu za prometne študije Univerze v Leedsu, pravi, da si lahko zamisli tehnologijo MIT, ki razširja zmožnosti trenutnih sistemov samodejnega zaviranja v sili (AEB), ki uporabljajo senzorje za zaznavanje ovir pred njimi in povzročajo zaviranje avtomobila. . Sistem bi lahko AEB postal bolj učinkovit v slabem vremenu.

Toda, pravi Carsten, bo ekipa "morala dokazati svojo zanesljivost v različnih okoljskih pogojih, ne le v laboratoriju, ampak tudi v resničnem svetu."

Satat in njegova ekipa sta del skupine Camera Culture v medijskem laboratoriju, ki jo vodi Ramesh Raskar, strokovnjak za računalniško fotografijo. Skupina se že leta ukvarja s podobnimi težavami s slikanjem. Pred kratkim so razvili sistem, ki uporablja laserje in fotoaparate za ogled predmetov po vogalih. Ustvarili so tudi sistem, ki uporablja terahertsko sevanje za branje skozi prvih devet strani zaprte knjige. Tehnologija ima potencial za muzeje in strokovnjake za antične knjige, ki imajo knjige ali druge dokumente preveč občutljive na dotik.

Ta nov sistem lahko vidimo skozi meglo veliko bolje kot ljudje