Köşeleri Görme İçin Işık Kullanan Yeni Geliştirilen Kameralar

Stanford Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği alanında lisansüstü öğrenci olan David Lindell ve ekibi, köşeleri görebilen bir kamera geliştirdi. Yeni teknolojiyi test ederken, Lindell boş bir odada yüksek görünürlüklü bir spor kıyafeti giymiş olarak hareket etti. Duvara yönelik bir kamera ile Lindell’in tüm hareketlerini yüksek güçlü bir lazer kullanarak izlediler. Lazer, Lindell’in etrafındaki duvarlara yansıtılan tek tek ışık parçacıkları kullanarak görüntüleri yeniden oluşturdu. Yeni geliştirilen kamera, gelişmiş sensörler ve bir işlem algoritması kullandı.

Stanford Üniversitesi’nde elektrik mühendisliği yardımcı profesörü olan Gordon Wetzstein, yeni geliştirilen teknoloji hakkında konuştu.

“İnsanların görebildiği gibi bir kamera inşa etmek için konuşuyorlar, örneğin otonom kediler ve robotlar gibi uygulamalar için, ancak biz insanlardan daha iyi görebilen sistemler inşa etmek istiyoruz. 3D’de, köşelerin etrafında ve görünür ışık spektrumunun ötesinde görmeyi istiyoruz” dedi.

Test edilen kamera sistemi, 1 Ağustos’ta SIGGRAPH 2019 konferansında sunulacak.

Ekibin daha önce benzer köşe kameraları geliştirdiği, ancak bu kameranın daha fazla yüzeyden daha fazla ışık yakalayabildiği belirtildi. Ayrıca daha geniş ve daha uzak görebiliyor ve gözden uzak hareketleri izleyebiliyor. Bu “süper insan görme sistemlerinin” otonom arabalar ve robotlar tarafından kullanılabileceğini ve insan kontrolünden daha güvenli bir şekilde çalışabileceğini umuyorlar.

Ekibin ana hedeflerinden biri, sistemi pratik tutmak. Otonom araba görme sistemlerinde kullanılan donanım, tarama ve görüntü işleme hızlarını ve görüntüleme stillerini kullanıyorlar. Farklı bir özellik, yeni sistemin çeşitli yüzeylerden ve farklı tekstürlere sahip yüzeylerden yansıyan ışığı yakalayabilmesi. Önceki sistemler, sadece güçlü ve düz ışığı yansıtan nesneleri görebiliyordu.

Bu teknolojiyi yaratmalarına yardımcı olan gelişmelerden biri, önceki yıla göre 10.000 kat daha güçlü bir lazerdi. Lazer, ilginin karşı tarafındaki duvara tarama yapıyor. Işık duvardan nesnelere çarpıyor, sonra duvara ve kamera sensörlerine geri dönüyor. Sensör, lazer ışığının küçük parçalarını algılayabiliyor ve bunları ekibin geliştirdiği bir algoritmaya gönderiyor. Algoritma, parçaları çözerek görüntüleri yeniden oluşturuyor.

“Lazer taramasını izlerken, hiçbir şey göremezsiniz” dedi Lindell. “Bu donanım ile zamanı yavaşlatabiliyor ve bu ışık izlerini ortaya çıkarabiliyoruz. almost sihir gibi görünüyor.”

Yeni sistem, saniyede dört kare hızında tarama yapabiliyor ve bir bilgisayar grafik işleme birimi ile birlikte 60 kareye kadar sahne yeniden oluşturabiliyor.

Ekibin ilham aldığı diğer alanlardan biri, sismik görüntüleme sistemleridir. Bu sistemler, yerin altındaki katmanlara ses dalgaları göndererek yüzeyin altında ne olduğunu görebiliyor. Algoritma, gizli nesnelerden yansıyan ışığı çözmek için yeniden yapılandırıldı.

Carnegie Mellon Üniversitesi’nden yardımcı profesör ve Wetzstein’in eski postdoc fellow’u Matthew O’Toole, yeni teknoloji hakkında konuştu.

“Köşelerin etrafına bakmak için kullanılan birçok fikir var – sismoloji, uydu görüntüleme, sentetik açıklık radarı – ve biz bu alanlardan biraz alıp umuyoruz ki bir gün onlara bir şeyler verebileceğiz” dedi.

Ekibin sonraki adımı, sistemi otonom araştırma arabalarında test etmek. Ayrıca tıbbi görüntüleme ve sürücülerin karşılaştığı görsel koşulların sorunlarını çözmeye yardımcı olmak gibi diğer alanlarda uygulanabilir olup olmadığını görmek istiyorlar, örneğin sis, yağmur, kum fırtınaları ve kar.