หุ่นยนต์
กล้องถ่ายภาพที่พัฒนาขึ้นใหม่ใช้แสงเพื่อดูรอบมุม
เดวิด ลินเดลล์ นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ร่วมกับทีมของเขา พัฒนากล้องที่สามารถดูวัตถุที่เคลื่อนไหวรอบมุมได้ เมื่อพวกเขาทดสอบเทคโนโลยีใหม่นี้ ลินเดลล์สวมชุดกีฬาสายตา สูง_while เขาย้ายไปรอบห้องว่าง ทีมงานมีกล้องที่มุ่งไปที่ผนังเปล่าห่างจากลินเดลล์ และทีมงานสามารถดูการเคลื่อนไหวทั้งหมดของเขาด้วยการใช้เลเซอร์ความเข้มสูง เลเซอร์สร้างภาพผ่านการใช้แสงเดียวที่สะท้อนบนผนังรอบลินเดลล์ กล้องที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้ใช้เซ็นเซอร์ที่ทันสมัยและอัลกอริทึมการประมวลผล
กอร์ดอน เวตสไตน์ ผู้ช่วยศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมไฟฟ้าจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด พูดถึงเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นใหม่
“คนพูดถึงการสร้างกล้องที่สามารถมองเห็นได้ดีเหมือนมนุษย์สำหรับการใช้งาน เช่น หุ่นยนต์แบบอัตโนมัติ แต่เราต้องการสร้างระบบที่ไปไกลกว่านั้น” เขากล่าว “เราต้องการมองเห็นสิ่งต่างๆ ใน 3 มิติ รอบมุม และเกินกว่าสเปกตรัมแสงเดียว”
ระบบกล้องที่ทดสอบจะนำเสนอที่การประชุม SIGGRAPH 2019 ในวันที่ 1 สิงหาคม
ทีมงานได้พัฒนากล้องรอบมุมที่คล้ายกันในอดีตแล้ว แต่กล้องนี้สามารถจับแสงได้มากกว่าจากพื้นผิวที่หลากหลาย มันสามารถมองเห็นภาพที่กว้างและไกลกว่านี้ และติดตามการเคลื่อนไหวที่ไม่เห็นได้ พวกเขาหวังว่าระบบ “การมองเห็นที่เหนือมนุษย์” เหล่านี้จะสามารถใช้ได้ในรถยนต์แบบอัตโนมัติและหุ่นยนต์ เพื่อให้พวกมันทำงานได้อย่างปลอดภัยมากกว่าเมื่อควบคุมโดยมนุษย์
หนึ่งในเป้าหมายหลักของทีมคือการรักษาระบบให้ใช้งานได้จริง พวกเขามีฮาร์ดแวร์ การสแกน และความเร็วในการประมวลผลภาพ และรูปแบบการถ่ายภาพที่ใช้ในระบบการมองเห็นรถยนต์แบบอัตโนมัติ สิ่งที่แตกต่างคือระบบใหม่นี้สามารถจับแสงได้จากพื้นผิวที่หลากหลายที่มีเนื้อสัมผัสต่างๆ กัน ก่อนหน้านี้ ระบบที่ใช้มองเห็นสิ่งต่างๆ นอกเส้นสายตาของกล้องสามารถทำได้เฉพาะกับวัตถุที่สะท้อนแสงได้สม่ำเสมอและเข้ม
หนึ่งในสิ่งที่ช่วยให้พวกเขาสร้างเทคโนโลยีนี้คือเลเซอร์ที่มีพลัง 10,000 เท่ามากกว่าที่พวกเขาใช้เมื่อปีที่แล้ว มันสแกนผนังด้านตรงข้ามของจุดสนใจ แสงสะท้อนจากผนัง ตกกระทบบนวัตถุในฉาก และกลับไปที่ผนังและเซ็นเซอร์กล้อง เซ็นเซอร์สามารถจับแสงเลเซอร์ขนาดเล็กได้และส่งไปยังอัลกอริทึมที่พัฒนาขึ้นโดยทีม อัลกอริทึมสามารถถอดรหัสแสงเล็กๆ เหล่านี้เพื่อสร้างภาพ
“เมื่อคุณดูเลเซอร์สแกนออกไป คุณไม่เห็นอะไร” ลินเดลล์กล่าว “ด้วยฮาร์ดแวร์นี้ เราสามารถชะลอเวลาและเปิดเผยเส้นทางแสงเหล่านี้ได้ มันเกือบดูเหมือนเวทมนตร์”
ระบบใหม่นี้สามารถสแกนได้ที่ 4 เฟรมต่อวินาที และสร้างฉากได้ถึง 60 เฟรมต่อวินาทีด้วยหน่วยประมวลผลกราฟฟิกที่เพิ่มความสามารถ
ทีมงานได้รับแรงบันดาลใจจากสาขาอื่นๆ เช่น ระบบถ่ายภาพแบบอัลตราซาวนด์ ซึ่งสะท้อนคลื่นเสียงจากชั้นใต้ดินของโลก และสามารถมองเห็นสิ่งที่อยู่ใต้ผิวหน้าได้ อัลกอริทึมถูกกำหนดค่าใหม่เพื่อถอดรหัสแสงสะท้อนจากวัตถุที่ซ่อนอยู่
แมทธิว โอ’ทูล อาจารย์ประจำจากมหาวิทยาลัยคาร์เนกีเมลลอน และนักวิจัยหลังปริญญาเอกในห้องปฏิบัติการของเวตสไตน์ พูดถึงเทคโนโลยีใหม่นี้
“มีหลายความคิดที่ใช้ในพื้นที่อื่นๆ — การถ่ายภาพด้วยคลื่นเสียง การถ่ายภาพด้วยดาวเทียม เรดาร์แบบสังเคราะห์ — ที่ใช้ในการมองรอบมุม” เขากล่าว “เราพยายามนำบางสิ่งจากสาขาเหล่านี้มาใช้ และเราหวังว่าจะสามารถมอบสิ่ง gì กลับไปให้พวกเขาในบางจุด”
ขั้นตอนต่อไปของทีมคือการทดสอบระบบบนรถยนต์แบบอัตโนมัติ พวกเขายังต้องการดูว่ามันจะใช้ได้กับพื้นที่อื่นๆ เช่น การถ่ายภาพทางการแพทย์ และช่วยแก้ปัญหาสภาพการมองเห็นที่คนขับพบ เช่น หมอก ฝน พายุทราย และหิมะ
