Тази нова система може да вижда през мъгла далеч по-добре от хората

Преди пет години съпругът ми и аз прекарахме лятото в Шотландия. Когато не работехме, щяхме да стигнем до Highlands за туристически обиколки и разглеждане на забележителности. Това, което си спомням най-много, е мъглата. Кинематични, обгръщащи бели облаци, идващи привидно от нищото, правейки хълмовете, покрити с камъни, и скалистите долини, изчезват напълно. О, и споменах, че много от пътищата са еднопосочни? Ако бяхме издърпали, можехме да останем часове. Така че вместо това щяхме да се вмъкнем в него, като потъркахме жълтата светлина от насрещните фарове през мъглата.

Ако само имахме нова система за изображения, разработена от изследователи в МИТ, предназначена да види през мъгла и да предупреди шофьорите за препятствията.

„Искаме да видим през мъглата, сякаш мъглата не е там“, казва Гай Сатат, докторант в MIT Media Lab, който ръководи изследването.

Системата използва ултра бързи измервания и алгоритъм за изчислително отстраняване на мъглата и създаване на карта на дълбочината на обектите в околността. Той използва камера SPAD (единична фотонна лавина), която изстрелва импулси от лазерна светлина и измерва колко време отнема отраженията да се върнат. При ясни условия това измерване на времето може да се използва за измерване на разстоянието между обектите. Но мъглата предизвиква разсейване на светлината, което прави тези измервания ненадеждни. Така екипът разработи модел за измерване как точно капчиците мъгла оказват влияние върху времето за връщане на светлината. Тогава системата може да елиминира разсейването и да създаде ясна картина за това, което е всъщност пред тях.

За да тестват системата, екипът трябваше да създаде фалшива мъгла. Това беше по-лесно казано, че това свърши. Те се опитаха да видят машината за мъгла, която можете да наемете за партита, но резултатът е „твърде прекалено интензивен“ за целите им, казва Сатат. Те в крайна сметка използват резервоар с вода с вътрешен модулатор за овлажняване, за да създадат камера за мъгла. Те слагат малки предмети, като блокове и пощенски картички, за да видят колко далеч и добре може да види системата. Резултатите показаха, че системата се извършва много по-добре от човешкото виждане, при условия много по-мъгляви, отколкото автомобилите срещат по пътищата.

Сатат и колегите му ще представят доклад за тяхната система в I международна конференция по компютърна фотография в университета Карнеги Мелън през май.

Сатат казва, че е възможно системата да работи по други условия като дъжд и сняг, но все още не са тествали. Те в момента се стараят да направят системата по-ефективна по отношение на фотоните, което би позволило да се види по-гъста мъгла на по-далечни разстояния. Надяваме се, че в един ден системата ще има много приложения в реалния свят.

„Непосредственото очевидно приложение е самоуправление на автомобили, просто защото тази индустрия вече използва подобен хардуер“, казва Сатат.

Повечето автомобилни системи без водача (макар и забележително а не на Тесла ) използване Системи LIDAR (системи за откриване и определяне на светлина) , които заснемат импулси от инфрачервена светлина и измерват колко време отнема да се върне. Това е подобно на първата част от системата на екипа на МИТ, само без допълнителната стъпка за изваждане на мъглите фотони от сцената. Системите на LIDAR понастоящем са доста скъпи, но се очаква да намалеят в цената, докато се развиват. Сатат и неговият екип се надяват да се „затварят“ в развитието на LIDAR, за да добавят свойството за мъгла към автомобилите.

Системата също очевидно би могла да бъде полезна за редовните автомобили, тъй като хората също не могат да видят мъглата. Сатат си представя „система за увеличаване на шофирането“, която може да премахне мъглата от вашето виждане.

„Ще видите пътя пред вас, сякаш няма мъгла“, обяснява той, „или колата ще създаде предупредителни съобщения, че пред вас има предмет.“

MIT-Seeing-Through-Fog-02-PRESS.jpg
Системата е в състояние да разрешава изображения на обекти и да измерва дълбочината им с диапазон от 57 сантиметра. (Мелани Гонкик / MIT)

Системата може да бъде полезна и за самолетите и влаковете, които често се случват заглушен от мъгла , Тя също така може да бъде използвана за наблюдение през мътна вода.

Оливър Карстен, професор в Института по транспортни изследвания в Университета в Лийдс, може да си представи технологията MIT, която разширява възможностите на настоящите автоматични системи за аварийно спиране (AEB), които използват сензори, за да открият пречките пред тях и да предизвикат спиране на автомобила , Системата може да направи AEB по-ефективна при лошо време.

Но Карстен казва, че екипът „ще трябва да демонстрира своята надеждност в различни условия на околната среда, не само в лабораторията, но и в реалния свят“.

Сатат и неговият екип са част от групата „Камерна култура“ в медийната лаборатория, ръководена от Рамеш Раскар, експерт по изчислителна фотография. В продължение на години групата работи върху подобни проблеми с изображенията. Наскоро те разработиха система, използваща лазери и камери вижте обекти около ъглите , Те също така създадоха система, която използва terahertz радиация прочетете първите девет страници на затворена книга , Технологията има потенциал за музеи и експерти по антични книги, които могат да имат книги или други документи, които са твърде деликатни за докосване.

2018-04-06 19:53:26

http://www.smithsonianmag.com/innovation/this-new-system-can-see-through-fog-far-better-than-humans-180968705/