Acum cinci ani, eu și soțul meu am petrecut vara în Scoția. Când nu munceam, am călători prin Highlands în excursii de drumeții și de vizitare. Lucrul pe care mi-l amintesc cel mai mult este ceata. Nori albi cinematografici, învăluitori, care apar aparent din nicăieri, făcând să dispară complet dealurile cu bolovani și văile aglomerate. Oh, și am menționat că multe dintre drumuri erau unice? Dacă am fi dat peste, am fi putut fi blocați ore întregi. Așa că, în schimb, ne-am întinde, de-a lungul, să aruncăm strălucirea galbenă a farurilor viitoare prin ceață.
Dacă am fi avut un nou sistem de imagistică dezvoltat de cercetătorii de la MIT, conceput să vadă prin ceață și să avertizeze șoferii de obstacole.
„Vrem să vedem prin ceață ca și cum ceața nu ar fi fost acolo”, spune Guy Satat, candidat la doctorat la MIT Media Lab care a condus cercetarea.
Sistemul folosește măsurători ultrarapide și un algoritm pentru a elimina calculul ceața și a crea o hartă de profunzime a obiectelor din apropiere. Folosește o cameră SPAD (diodă cu un singur foton avalanșă) care filmează impulsuri de lumină laser și măsoară cât durează întoarcerea reflexelor. În condiții clare, această măsurătoare de timp ar putea fi utilizată pentru a măsura distanța obiectului. Dar ceața provoacă împrăștierea luminii, ceea ce face ca aceste măsurări să nu fie fiabile. Astfel, echipa a dezvoltat un model pentru măsurarea modului în care, exact, picăturile de ceață afectează timpul de întoarcere a luminii. Apoi, sistemul poate elimina împrăștierea și poate crea o imagine clară a ceea ce este de fapt înainte.
Pentru a testa sistemul, echipa a trebuit să creeze ceață falsă. Acest lucru a fost mai ușor spus de făcut. Au încercat tipul de mașină de ceață pe care o puteți închiria pentru petreceri, dar rezultatul a fost „mult prea intens” pentru scopurile lor, spune Satat. În cele din urmă au folosit un rezervor de apă cu un motor umidificator în interior pentru a crea o cameră de ceață. Au pus obiecte mici, cum ar fi blocuri și carduri de scrisori în interior, pentru a vedea cât de bine și bine ar putea vedea sistemul. Rezultatele au arătat că sistemul a fost mult mai bun decât viziunea umană, în condiții mult mai nebune decât mașinile întâlnite pe drumuri.
Satat și colegii săi vor prezenta o lucrare despre sistemul lor la Conferința internațională de fotografie computerizată la Universitatea Carnegie Mellon din mai.
Satat spune că este posibil ca sistemul să funcționeze în alte condiții, cum ar fi ploaia și zăpada, dar nu le-au testat încă. În prezent, aceștia încearcă să eficientizeze sistemul foton, ceea ce i-ar putea permite să vadă prin ceață mai densă la distanțe mai îndepărtate. Ei speră că sistemul va avea într-o zi numeroase aplicații din lumea reală.
„Aplicația imediat evidentă este cea a autovehiculelor, doar pentru că această industrie utilizează deja hardware similar”, spune Satat.
Cele mai multe sisteme auto fără șoferi (deși nu sunt în mod special Tesla) folosesc sisteme LIDAR (detectare și extindere a luminii), care trag impulsuri de lumină infraroșie și măsoară cât timp durează pentru a reveni. Acest lucru este similar cu prima parte a sistemului echipei MIT, doar fără pasul suplimentar de a scădea fotonii de ceață de la scenă. Sistemele LIDAR sunt în prezent destul de costisitoare, dar se așteaptă să scadă în prețuri pe măsură ce se dezvoltă. Satat și echipa sa speră să se „întoarcă” la dezvoltarea LIDAR într-o bună zi să-și adauge caracteristicile de ceață la mașini.
În mod evident, sistemul ar putea fi util și în mașinile obișnuite, deoarece oamenii nu pot vedea nici prin ceață. Satat își imaginează un sistem de „conducere augmentată” care ar putea elimina ceața din viziunea ta.
„Ați vedea drumul din fața voastră ca și cum nu ar fi ceață”, explică el, sau mașina ar crea mesaje de avertizare că există un obiect în fața voastră. ”
Sistemul a fost capabil să rezolve imagini cu obiecte și să măsoare adâncimea acestora la o distanță de 57 de centimetri. (Melanie Gonick / MIT) Sistemul ar putea fi util și pentru avioane și trenuri, care sunt adesea stimiate de ceață. Ar putea fi, de asemenea, posibil să fie utilizat pentru a vedea prin apă tulbure.
Oliver Carsten, profesor la Institutul de Studii de Transport de la Universitatea din Leeds, spune că își poate imagina tehnologia MIT extinzând abilitățile sistemelor actuale de frânare automată de urgență (AEB), care utilizează senzori pentru a detecta obstacolele din față și a face frâna mașinii. . Sistemul ar putea face AEB mai eficientă pe vreme rea.
Dar, spune Carsten, echipa „va trebui să își demonstreze fiabilitatea într-o varietate de condiții de mediu, nu doar în laborator, ci și în lumea reală”.
Satat și echipa sa fac parte din grupul de cultură a camerelor de la Media Lab, condus de Ramesh Raskar, un expert în fotografie de calcul. Grupul lucrează de ani buni la probleme similare de imagistică. Recent, au dezvoltat un sistem care utilizează lasere și camere pentru a vedea obiecte din colțuri. De asemenea, au creat un sistem care folosește radiații terahertz pentru a citi prin primele nouă pagini ale unei cărți închise. Tehnologia are potențial pentru muzee și experți în cărți antice, care pot avea cărți sau alte documente prea delicate pentru a fi atinse.
