4D-камеры позволят роботам и автомобилям лучше «видеть»

23.08.2017 22:47  8005   Максим Сергеев  Статья

Американские ученые создали 4D-камеру по новой технологии.

4D-камеры позволят роботам и автомобиля лучше «видеть»

Не секрет, что способность роботизированных механизмов и автомобилей с системами самоуправления к восприятию окружающей их среды в большей степени зависит от применяемого набора датчиков, сенсоров и камер.

Созданная по новой технологии 4D-камера

Совсем недавно объединенная команда американских исследователей заявила о создании 4D-камеры, которая получила название Monocentric Light Field Camera. Использование этого устройства позволит роботизированным механизмам и самоуправляемым транспортным средствам лучше ориентироваться в пространстве. Надо сказать, что в составе новой камеры имеется всего 1 сферическая линза. Этим и объясняется достаточно простая конструкция устройства, а также угол обзора, равный 138°.  

Сама же сферическая линза была создана в рамках одного из проектов американского агентства DARPA, которое тесно сотрудничает с военными. Разработанная учеными линза носит название Soldier CENtric Imaging with Computational Cameras или просто SCENICC. Оснащенный ею объектив способен охватить только треть от всей круговой области. Теперь же ученые создали 4D-камеру с разрешающей способностью в 125 МП. Ранее уже создавалась 4D-камера, в которой были использованы оптоволоконные линии, позволяющие разворачивать сферическую картинку на плоскую поверхность камеры. Надо отметить, что такая технология позволяла добиться необходимого результата, но при этом ее использование обходилось слишком дорого. В новой разработке было решено отказаться от использования оптоволокна, а все процессы, связанные с обработкой сигналов, были доверены специальным алгоритмам, созданным стэнфордскими исследователями.   

В основе технологии световой полевой съемки находятся определение и работа с направлением светового потока, который падает на линзу камеры. В итоге, информация об этих направлениях сопоставляется с «двумерными данными», которые считываются с камеры. Практически идентично данная технология используется в полевых камерах Lytro, доступных в свободной продаже. Проще говоря, пользователь получает возможность фокусировки на какой-либо точке снимка даже после того, как изображение было сформировано. Схожим образом 4D-камера будет помогать роботизированным механизмам фокусировать свой «взгляд» на разных предметах, избавляясь при необходимости от помех вроде снега или пыли. Еще использование новой камеры даст возможность машине достаточно точно определять, на каком расстоянии находится объект, который встретился на пути.  

Ученым еще предстоит существенно доработать новую камеру

На данный момент существует всего одна 4D-камера, выполненная по новой технологии. Она была создана для того, чтобы доказать работоспособность технологии на деле. В дальнейшем ученые планируют доработать и усовершенствовать конструкцию устройства, а также сопутствующее программное обеспечение. Когда все это будет сделано, 4D-камера может начать широко использоваться в робототехнике, в сфере создания систем автономного управления для транспорта, VR-системах, а также в некоторых других областях. Устройство обещает быть достаточно перспективным, поэтому, можно предположить, что оно станет востребованным в будущем.

Видео: