新开发的相机利用光来观察角落周围

斯坦福大学电气工程专业的研究生大卫·林德尔 (David Lindell) 和他的团队开发了一款可以观察拐角处移动物体的摄像头。 当他们测试新技术时，林德尔穿着一件高能见度的运动服，在一个空房间里走来走去。 他们有一台摄像机对准林德尔远处的一堵空白墙壁，团队能够使用高功率激光观察他的所有动作。 激光通过反射到林德尔周围墙壁上的单个光粒子重建图像。 新开发的相机使用了先进的传感器和处理算法。 

斯坦福大学电气工程助理教授戈登韦茨斯坦谈到了这项新开发的技术。 

他说：“人们谈论制造一种可以像人类一样看到东西的相机，用于自动猫和机器人等应用，但我们希望构建远远超出此范围的系统。” “我们希望以 3D 方式观看事物，无论是在角落还是在可见光谱之外。” 

经过测试的相机系统将于 2019 月 1 日在 SIGGRAPH XNUMX 会议上展示。 

该团队过去已经开发了类似的拐角相机，但这款相机能够从更多表面捕捉更多光线。 它还可以看得更广、更远，并监控视线外的运动。 他们希望这些“超人视觉系统”能够用于自动驾驶汽车和机器人，以便它们比人类控制时更安全地运行。 

该团队的主要目标之一是保持系统的实用性。 它们使用自动汽车视觉系统中已经使用的硬件、扫描和图像处理速度以及成像风格。 一个区别是，新系统能够捕捉从具有不同纹理的各种不同表面反射的光。 以前，用于观察相机视线之外物体的系统只能观察反射均匀强光的物体。 

帮助他们创造这项技术的一项进展是激光，其功率比他们去年使用的激光强 10,000 倍。 它扫描感兴趣点对面的墙壁。 光线从墙壁反射，照射到场景中的物体，然后返回墙壁和相机传感器。 然后，传感器能够拾取激光的小斑点，并将它们发送到该团队开发的算法中。 该算法破译斑点以重建图像。 

“当你观察激光扫描时，你什么也看不到，”林德尔说。 “有了这个硬件，我们基本上可以放慢时间并揭示这些光迹。 这看起来几乎就像魔法一样。” 

新系统能够以每秒 60 帧的速度扫描，并通过增强功能的计算机图形处理单元以每秒 XNUMX 帧的速度重建场景。 

这些团队从地震成像系统等其他领域汲取了灵感。 它们从地球地下层反射声波，从而能够看到地表以下的情况。 该算法经过重新配置，可以破译从隐藏物体反射的光。 

卡内基梅隆大学助理教授、韦茨斯坦实验室前博士后马修·奥图尔谈到了这项新技术。 

“有许多想法被用在其他领域——地震学、卫星成像、合成孔径雷达——这些都适用于观察角落，”他说。 我们正在努力从这些领域中获取一些东西，并希望能够在某个时候回馈他们。” 

该团队的下一步是在自动研究汽车上测试该系统。 他们还想看看它是否适用于医学成像等其他领域，并帮助解决驾驶员遇到的雾、雨、沙尘暴和雪等视觉条件问题。