Öt évvel ezelőtt a férjem és én a nyarat Skóciában töltöttük. Amikor nem dolgoztunk, túrázási és városnéző kirándulásokon haladnánk át a Felvidéken. A legjobban emlékszem a ködre. Filmszerű, burkoló, fehér felhők, amelyek látszólag a semmiből jönnek ki, és így a sziklaszirt hegyek és a sziklás völgyek teljesen eltűnnek. Ó, és megemlítettem, hogy sok út egyirányú volt? Ha áthúznánk, órák óta beragadhathattunk volna. Tehát ehelyett inkább hüvelykbe mentünk, és a ködben a közeledő fényszórók sárga fényére ráncoltuk.
Ha csak lenne egy új képalkotó rendszere, amelyet a MIT kutatói fejlesztettek ki, és amelynek célja a köd átjutása és az akadályok vezetõinek figyelmeztetése.
"Azt akarjuk látni a ködön, mintha a köd nem lenne ott" - mondja Guy Satat, a kutatást vezető MIT Media Lab doktori jelölt.
A rendszer ultragyors méréseket és algoritmust használ a számítástechnikailag a köd eltávolítására és a közeli tárgyak mélységtérképének elkészítésére. Használ egy SPAD (single footon lavina diode) kamerát, amely lézerfény impulzusokat készít, és megméri, hogy mennyi ideig tart a visszaverődés. Tiszta körülmények között ez az időmérés felhasználható az objektum távolságának mérésére. A köd azonban a fény szóródását okozza, és ezeket a méréseket megbízhatatlanná teszik. Tehát a csapat kidolgozott egy modellt annak mérésére, hogy a ködcseppek pontosan hogyan befolyásolják a fény visszatérési idejét. Ezután a rendszer kiküszöböli a szóródást, és világos képet alkothat arról, ami valójában előtt áll.
A rendszer teszteléséhez a csapatnak hamis ködöt kellett létrehoznia. Könnyebb volt ezt mondani. Kipróbálták, milyen ködgépekkel bérelhetők partik, de az eredmény „túlságosan intenzív” volt a céljaikhoz - mondja Satat. Végül egy tartály vizet használtak, amelyben párásító motor van, hogy ködkamrát hozzanak létre. Kis tárgyakat, például blokkokat és levélkártyákat helyeztek a belsejébe, hogy megnézhessék, milyen messzire és jól látja a rendszer. Az eredmények azt mutatták, hogy a rendszer sokkal jobb teljesítményt nyújt, mint az emberi látás, sokkal ködosabb körülmények között, mint az autók az utakon találkoznak.
Satat és munkatársai májusban a Carnegie Mellon Egyetemen számítástechnikai fényképezésről szóló nemzetközi konferencián mutatják be rendszerükről szóló tanulmányukat.
Satat szerint lehetséges, hogy a rendszer más körülmények között is működni fog, mint például eső és hó, de még nem tesztelték őket. Jelenleg arra törekszenek, hogy a rendszert fotonhatékonyabbá tegyék, amely lehetővé tenné, hogy a sűrűbb ködben távolabb legyen a távolságok. Reméljük, hogy a rendszernek egy napon számos valós alkalmazás lesz.
"Az azonnal nyilvánvaló alkalmazás az önjáró autók, egyszerűen azért, mert ez az ipar már hasonló hardvereket használ" - mondja Satat.
A legtöbb járművezető nélküli autórendszer (bár a Tesla nem), LIDAR (fényérzékelő és távolságmérő) rendszereket használ, amelyek infravörös fény impulzusokat lőnek és megmérik, hogy mennyi ideig tart vissza. Ez hasonló az MIT csapat rendszerének első részéhez, csak anélkül, hogy a ködfotonokat a helyszínről kivonnák. A LIDAR rendszerek jelenleg meglehetősen drágák, de várhatóan árat fognak csökkenni a fejlődésük során. Satat és csapata azt reméli, hogy egy napig hozzákapcsolódnak a LIDAR fejlesztéshez.
A rendszer természetesen hasznos lehet a szokásos autókban is, mivel az emberek sem látják a ködöt. Satat elképzel egy „kibővített vezetési” rendszert, amely eltávolíthatja a ködöt a látásból.
"Úgy látnád az utat előtted, mintha nincs köd", magyarázza. "Ellenkező esetben az autó figyelmeztető üzeneteket küld, hogy van egy tárgy előtted."
A rendszer képes volt megoldani a tárgyak képeit és mérni azok mélységét 57 centiméter tartományban. (Melanie Gonick / MIT) A rendszer hasznos lehet síkon és vonatokon is, amelyeket gyakran köd vesz fel. Potenciálisan fel lehet használni a zavaros víz átjutására is.
Oliver Carsten, a Leeds Egyetem Közlekedési Tanulmányok Intézetének professzora elmondja, hogy el tudja képzelni a MIT technológiát, amely kibővíti a jelenlegi automatikus vészfékező (AEB) rendszerek képességeit, amelyek érzékelőket használnak az akadályok észlelésére és az autó fékezésére. . A rendszer hatékonyabbá teheti az AEB-t rossz időjárás esetén.
Carsten szerint azonban a csapatnak "bizonyítania kell megbízhatóságát különféle környezeti feltételek mellett, nemcsak a laboratóriumban, hanem a való világban is".
Satat és csapata a Media Lab fényképezőgép-kulturális csoportjába tartozik, amelyet Ramesh Raskar, a számítástechnikai fényképezés szakértője vezet. A csoport évek óta foglalkozik hasonló képalkotó problémákkal. Nemrégiben kifejlesztettek egy olyan rendszert, amely lézereket és fényképezőgépeket használ a sarkok körüli tárgyak megtekintésére. Készítettek egy olyan rendszert is, amely teraherc-sugárzást használ a zárt könyv első kilenc oldalának átolvasására. A technológiának lehetősége van a múzeumok és az antik könyvszakértők számára, akiknek könyvei vagy egyéb dokumentumai túlságosan érzékenyek az érintésre.
