Viis aastat tagasi veetsime koos abikaasaga suve Šotimaal. Kui me ei töötanud, sõidaksime mägismaal läbi matka- ja vaatamisväärsuste. Asi, mida ma kõige rohkem mäletan, on udu. Kinosaalid, ümbritsevad valged pilved, mis tulevad pealtnäha eikuskilt välja, muutes rändrahnudest künkad ja kaljused orud kaovad täielikult. Oh, ja kas ma mainisin, et paljud teed olid ühesuunalised? Kui meist oleks üle tõmmatud, oleksime võinud tundide kaupa kinni jääda. Selle asemel asusime tolli piki tolmu, otsides lähenevate esitulede kollast kuma udus.
Kui ainult meil oleks MIT-i teadlaste välja töötatud uus pildisüsteem, mis oleks mõeldud udust läbi nägemiseks ja autojuhtide takistuste hoiatamiseks.
"Me tahame udus näha justkui udu poleks, " ütleb uuringut juhtinud MIT Media Labi doktorant Guy Satat.
Süsteem kasutab ülikiireid mõõtmisi ja algoritmi, et arvutuslikult eemaldada udu ja luua läheduses asuvate objektide sügavuskaart. See kasutab SPAD (ühe footoni laviini dioodiga) kaamerat, mis laseb laservalguse impulsse ja mõõdab, kui kaua peegelduste tagasitulek võtab. Selgetes tingimustes võiks seda ajamõõtmist kasutada objekti kauguse mõõtmiseks. Kuid udu põhjustab valguse hajumist, muutes need mõõtmised ebausaldusväärseks. Nii töötas meeskond välja mudeli, kuidas mõõta, kuidas udupiisad valguse tagasitulekuaega täpselt mõjutavad. Siis saab süsteem hajutamise kõrvaldada ja luua selge pilt sellest, mis tegelikult ees ootab.
Süsteemi testimiseks pidi meeskond tekitama võltsi udu. Seda oli lihtsam öelda, et tehtud. Nad proovisid sellist udumasinat, mida saate pidude jaoks rentida, kuid tulemus oli nende eesmärkidel "liiga intensiivne", vahendab Satat. Lõpuks kasutasid nad udukambri moodustamiseks veepaaki, mille sees oli niisutaja mootor. Nad panid väikesed objektid, näiteks plokid ja kirjakaardid, et näha, kui kaugele ja hästi süsteem nägi. Tulemused näitasid, et süsteem toimib palju paremini kui inimese nägemine, palju udusemates tingimustes kui autod teedel kokku puutuvad.
Satat ja tema kolleegid esitlevad maikuus Carnegie Melloni ülikoolis rahvusvahelisel arvutifotograafia konverentsil ettekannet oma süsteemi kohta.
Satati sõnul on võimalik, et süsteem töötab ka muudel tingimustel, nagu vihm ja lumi, kuid nad pole neid veel testinud. Praegu otsivad nad süsteemi footonitõhusamaks muutmist, mis võimaldaks sellel näha tihedamat udu kaugematesse vahemaadesse. Nad loodavad, et süsteemil on ühel päeval arvukalt reaalmaailma rakendusi.
„Kohe ilmne rakendus on isesõitvad autod lihtsalt sellepärast, et see tööstus juba kasutab sarnast riistvara, “ ütleb Satat.
Enamik juhita autosüsteeme (kuigi eriti mitte Tesla omad) kasutavad LIDAR (valguse tuvastamise ja ulatuse määramise) süsteeme, mis pildistavad infrapunakiirguse impulsse ja mõõdavad tagasitulekuks kuluvat aega. See sarnaneb MIT-i meeskonna süsteemi esimese osaga, ilma täiendava sammuna udufoononite sündmuskohalt lahutamiseta. LIDAR-süsteemid on praegu üsna kallid, kuid nende arenemisel eeldatakse, et hind langeb. Satat ja tema meeskond loodavad LIDAR-i arendamisega ühel päeval „põrmugi tagasi“ lisada oma autodele udupildi.
Süsteem võib ilmselgelt olla kasulik ka tavalistes autodes, kuna ka inimesed ei näe udu. Satat kujutleb "laiendatud sõidu" süsteemi, mis võib udu teie nägemusest eemaldada.
"Te näeksite, et teie ees on tee, nagu poleks udu, " selgitab ta, "vastasel juhul annaks auto hoiatussõnumeid, et teie ees on mõni objekt."
Süsteem suutis lahendada objektide pilte ja mõõta nende sügavust vahemikus 57 sentimeetrit. (Melanie Gonick / MIT) Süsteem võiks olla kasulik ka lennukitele ja rongidele, mida sageli udutab. Seda saab potentsiaalselt kasutada ka häguse vee nägemiseks.
Leedsi ülikooli transpordiuuringute instituudi professor Oliver Carsten ütleb, et ta oskab ette kujutada MIT-tehnoloogiat, mis laiendab praeguste automaatse hädapidurdussüsteemi (AEB) võimalusi, mis kasutavad andureid eesolevate takistuste tuvastamiseks ja auto pidurdamiseks . Süsteem võiks AEB-d halva ilmaga efektiivsemaks muuta.
Kuid Carsten ütleb, et meeskond "peab näitama oma usaldusväärsust erinevates keskkonnatingimustes, mitte ainult laboris, vaid ka reaalses maailmas".
Satat ja tema meeskond kuuluvad Meedialabori kaamerakultuurigruppi, mida juhib arvutifotograafia ekspert Ramesh Raskar. Rühm on aastaid töötanud sarnaste pildiprobleemide kallal. Hiljuti arendasid nad välja süsteemi, mis kasutab lasereid ja kaameraid nurkade ümber olevate objektide nägemiseks. Samuti lõid nad suletud raamatu esimese üheksa lehekülje lugemiseks süsteemi, mis kasutab terahertsikiirgust. Sellel tehnoloogial on potentsiaali muuseumide ja antiigiraamatute asjatundjate jaoks, kellel võivad raamatud või muud dokumendid olla puutetundmiseks liiga delikaatsed.
