Створено пристрій, здатний бачити крізь хмари і туман

Однією з великих проблем для систем управління автономними автомобілями-роботами є густий туман, який перешкоджає роботі численних камер і датчиків. І вчені зі Стенфордського університету, взявши за основу широко застосовується технологію лазерного сканування LIDAR, доповнили її поруч високоефективних програмних алгоритмів і отримали систему, здатну бачити об’єкти, приховані за завісою густого туману. Розроблена вченими система здатна відновити тривимірні зображення прихованих об’єктів за допомогою аналізу руху частинок світла — фотонів. Для цього в складі системи є лазер, постійно скануючий простір. Частина фотонів лазерного променя розсіюється туманом, але інший, менший, частини все ж вдається дістатися об’єкта і відбитися від його поверхні.

Частина відображених фотонів також розсіюється туманом і лише лічених одиниць з них вдається дістатися до сверхвисокочувствітельного датчика, здатного реєструвати час прибуття і інші параметри одиничних фотонів. Використовуючи ці крупиці вихідної інформації, складні програмні алгоритми виконують процедури фільтрації, апроксимації та інші, які дозволяють відтворити тривимірне зображення об’єкта, прихованого за завісою туману.

Під час випробувань Стенфордська система успішно відновила зображення об’єкта, поміщеного за листом піни товщиною в 1 дюйм (2.54 сантиметра), яка імітувала більш товстий шар дуже густого туману. Якості отриманого тривимірного зображення було досить для визначення форми об’єкту та відстані до нього. Іншими словами, система управління автомобілем-роботом отримала б в таких умовах всю інформацію, необхідну для того, щоб уникнути аварійної ситуації.

Cистема, створена Стенфордського вченими, є далеко не першою подібною лазерною системою. Однак, за рахунок деяких тонкощів, вченим вдалося обійти ряд обмежень, які перешкоджають роботі інших систем, деякі з яких здатні за один прохід сканувати туман тільки на певну глибину, наприклад.

І на завершення слід зазначити, що дана система може бути використана не тільки в технологіях управління рухом автомобілів-роботів і безпілотних літальних апаратів. Ще однією потенційною сферою застосування системи «протитуманного комп’ютерного бачення» є дослідження Землі та інших планет із супутників, що рухаються по низькій орбіті. У такому випадку система може забезпечити сканування поверхні планети крізь хмарний шар або каламутну атмосферу, наповнену частинками пилу, наприклад. Джерело