Ученые разработали новую однолинзовую 4-D камеру, которая улучшит «зрение» роботов и автомобилей.

снимки 4д камеры

Возможность роботов и самоуправляемых автомобилей воспринимать окружающий мир во многом зависит от применяемых в их конструкциях датчиков и камер. Недавно ученые из Стэнфордского университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего завершили создание новой 4D-камеры Monocentric Light Field Camera, с помощью которой роботы смогут улучшить «зрение». При этом, конструкция новой камеры содержит всего одну сферическую линзу, что делает ее не сложной и обеспечивает угол обзора в 138 градусов.

Упомянутые ранее сферические линзы были сконструированы в свое время в рамках программы Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA под названием Soldier CENtric Imaging with Computational Cameras (SCENICC). Объектив камеры с данной линзой охватывает треть от круговой области, при этом, разрешающая способность 4D-камеры составляет более 120 Мегапикселей. Отметим, что в предыдущем варианте 4D-камеры применялись оптоволоконные линии, которые служили для развертки сферического изображения на плоскость фотосенсора. Такой метод работал, но его применение было значительн дорогостоящим.



В новой камере оптоволоконная линия не применяется, цифровую обработку сигналов и реализацию технологии световой полевой съемки совершают алгоритмы, разработанные специалистами из Стэнфордского университета, что снабжает делаемые камерой снимки «четвертым измерением».

Основной частью технологии световой полевой съемки является расчет направления лучей света, попадающих в линзу объектива. И полученные данные о направлении лучей света комбинируются в конечном файле с обычными «двухмерными» данными, считываемыми с фотосенсора. Точно такая же технология применяется в потребительских полевых камерах Lytro, она позволяет сфокусироваться на произвольной области изображения уже после того, как снимок был сделан. Эта же функция даст возможность роботам фокусироваться на изображениях различных объектов, убирая помехи, такие, как пыль, дождь или туман. Помимо этого, данные снимка 4D-камеры позволят роботу рассчитать расстояние до объекта с достаточно высокой точностью.

В настоящее время исследователи создали один прототип 4D-камеры, который является доказательством возможности применения использованных технологий. После некоторых доработок как конструкции камеры, так и ее программного обеспечения, эту камеру можно будет применять в конструкциях роботов, которые будут действовать в сложной окружающей среде, в автомобилях-роботах, в системах виртуальной и дополненной реальности.

Прототип 4D-камеры был предоставлен вниманию общественности на конференции 2017 Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR). А сейчас исследователи работают над созданием портативного варианта камеры, которая уже будет полностью работоспособна и которую можно будет установить на робота с целью проведения дальнейших исследований в данном направлении.

Источник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *