Obserwowanie obiektów znajdujących się poza naszym polem widzenia, na przykład za rogiem, to marzenie twórców autonomicznych samochodów. Systemy, które to umożliwiają mogłyby znacznie zwiększyć bezpieczeństwo na drodze, ułatwiając komputerowi przewidywanie tego, co dopiero może się wydarzyć. Pracami nad tego typu systemem zajmuje się wiele zespołów naukowo-badawczych, a tygodnik "Nature" opublikował właśnie wyniki pracy jednego z nich. Naukowcy ze Stanford University wykorzystali w swojej pracy promienie lasera, kluczem do sukcesu jest odpowiednia obróbka odbitego światła.
Na pierwszy rzut oka wygląda to na magię, ale taki system monitorowania obiektów poza naszym polem widzenia jest możliwy - mówi współautor pracy prof. Gordon Wetzstein. Jego grupa koncentrowała się na zastosowaniu tej technologii do samochodów autonomicznych, ale możliwe są też inne, choćby w ratownictwie. Samochody autonomiczne już są wyposażane w aparaturę laserową do monitorowania otoczenia pojazdu, nowa metoda może pozwolić rozszerzyć możliwości już istniejących systemów o obserwacje zza węgła.
W zaproponowanym na łamach "Nature" układzie źródło promieniowania laserowego umieszczono obok czułego detektora, rejestrującego nawet pojedyncze fotony odbitego światła. Po odbiciu od ściany promieniowanie lasera rozprasza się, oświetla obiekt za rogiem, po czym, po kolejnym odbiciu od obiektu i ściany, powraca do detektora. Trafia tam tak mało fotonów, że prawdziwym wyzwaniem jest odtworzenie na ich podstawie trójwymiarowej struktury obiektu. Tu kluczowe znaczenie miało stworzenie oprogramowania, które w wyjątkowo wydajny sposób sobie z tym radzi.
Dotychczas przeprowadzone testy prowadzono na aparaturze dalekiej jeszcze od praktycznego zastosowania. Oświetlanie obiektu trwało od 2 minut do nawet godziny, w zależności od zewnętrznego oświetlenia i współczynnika odbicia światła powierzchni samego obiektu. Stopniowo udoskonalono jednak sam algorytm obróbki danych do tego stopnia, że otrzymanie samego obrazu zajmuje potem zaledwie parę sekund. I można to wykonać na zwykłym laptopie. Dalsze przyspieszenie tego procesu nie wydaje się problemem, w przyszłości program powinien dawać obraz natychmiast po zebraniu danych.
Zanim system będzie mógł znaleźć praktyczne zastosowanie będzie musiał lepiej sprawdzić się w warunkach dziennego oświetlenia, lepiej rejestrować obiekty w ruchu, wreszcie obiekty o niskim współczynniku odbicia. Na razie udało się w miarę precyzyjnie rejestrować znajdujące się za rogiem znaki drogowe i obiekty wyposażone w materiały odblaskowe. Autorzy metody mają przed sobą jeszcze wiele pracy, ale kierunek wydaje się słuszny.
(ph)
