Kamera, která umožní autům budoucnosti vidět i za roh

Už před lety se představily první kamery, které dokážou pracovat se světlem podobně, jako kdyby šlo o zvuk. Díky odrazům jsou schopné analyzovat objekt, který není přímo viditelný.

Starší verze této technologie ale byly pomalé, na zpracování odrazů a výpočet se muselo čekat delší dobu a rozpoznat objekt za rohem bylo možné pouze pokud to byl statický objekt v přednastavené konfiguraci stěn. Vědci ale představili nejnovější generaci, která posouvá předchozí možnosti mnohem blíže k reálnému nasazení.

Kompaktní laserová kamera, která měří čas opravdu přesně

Vědci z univerzity Heriot-Watt a z univerzity v Edinburghu vyvinuli společné novou verzi kamery, která „vidí za roh“. Podobně jako u starších generací od jiných týmů se ale zaměřili na mnohem pokročilejší vlastnosti, které pomohou tuto technologii dostat na trh. Oproti statické analýze, kdy se objekt za rohem vůbec nepohyboval, totiž systém vylepšili tak, že dokáže rozpoznat pohybující se objekt oproti jiným a dokonce určit i jeho rychlost.

Systém funguje zjednodušeně tak, že jakékoli plochy i třeba podlaha fungují pro speciální kameru podobně, jako třeba zrcadlo. Oproti zrcadlu ale nesleduje odrazy běžného světla, ale laseru, který je součástí systému.

Klepněte pro větší obrázek
Odrazy od ploch a měření doby vrácení fotonů je klíčovou vlastností systému

Systém speciálního laseru a kamery dokáže snímat fotony velmi přesně a rychle. Samotný laser vysílá jednotlivé fotony v podobě pulzů o délce 10 femtosekund (10-15 sekundy), přičemž každý pixel použité kamery (SPAD - single-pixel avalanche diode) dokáže v kombinaci s přesnými hodinami velmi přesně určit, jak dlouho trvalo, než se i jeden foton po odrazu a rozptýlení opět vrátil. Rychlost snímání světla je přitom extrémně vysoká – 20 miliard snímků za sekundu.

Detekce pohybu objektu v reálném čase

Jak už jsme psali v úvodu, vědcům se podařilo celý proces zpracování odrazů fotonů vylepšit tak, že je možné rozlišit nejen přesně umístění objektu v prostoru za použití triangulace, ale také určit jeho případný pohyb. Zpracování snímaných dat je totiž už velmi efektivní a probíhá během sekundy. Je tak možné detekovat a rozlišit změnu pozice daných objektů vůči ostatním.


Po pulzu fotonů se světlo odrazí od stěn a objektů a poté opět nasnímá pomocí kamery

Díky tomu lze i rozpoznat, zdali v neznámé oblasti za rohem je nějaký pohyblivý objekt či nikoli, protože ho lze velmi snadno odlišit od případných dalších neznámých statických objektů, které tvoří stále stejný „šum“ a odraz světla.

Současné limitace a budoucí možnosti

Vyvinutý systém je samozřejmě stále ještě ve fázi prototypu, byť je vidět jasný posun od starších variant podobné technologie. V současnosti je možné snímat objekt, který se nachází do 60 cm od odrazové plochy, která může být reprezentována stěnou nebo třeba podlahou. Podle informací by ale neměl být větší problém tuto hodnotu dostat na vzdálenost kolem deseti metrů umístění objektu od odrazové plochy. Podobně jako u starší generace i zde je možné vylepšit rekonstrukci i tvaru objektu, což lze brát jako další přidanou informaci o neznámém objektu, který nejsme schopní kvůli překážce přímo vidět.

Klepněte pro větší obrázek
Omezení je zatím například ve vzdálenosti od odrazových ploch

Technologie má určitě významný potenciál toho, jak ji bude možné využít v reálném prostředí. Úplně nejjasnější se zdá využití v budoucích automobilech, která budou řídit zcela samostatně a mnohem bezpečněji, než člověk.

S takovými systémy budou moci detekovat blížící se nebezpečí, které se řítí za rohem a standardní kamerou ho nelze předem zachytit. Může jít třeba o jiné auto, cyklistu nebo třeba samotného člověka, který se chystá vběhnout do vozovky zpoza rohu.

Důležité to může být i pro chystané drony, které se budou používat pro automatickou donášku zboží po nejbližším okolí. Zpracovat viditelný obraz tak může být pouze jednou z částí, jak budou analyzovat to, kam přesně letí a vyhnei se případnému nebezpečí. I okamžitá reakce na objekt totiž nemusí stačit a možnost vidět i za překážky a za rohy je tak skvělou technologií, jak tyto systémy udělat ještě dokonalejší.

Podrobné informace o výzkumu naleznete v databázi Nature.

Témata článku: Technologie

Určitě si přečtěte

Na co si dát pozor při výběru Bluetooth sluchátek a reproduktorů

Na co si dát pozor při výběru Bluetooth sluchátek a reproduktorů

** Sluchátka s AAC hledáte, když máte v kapse Apple iPhone ** AptX chcete, když máte Android s čipsetem od Qualcommu ** Obejdete se i bez těchto zaklínadel moderní doby?

Dnes | Kůžel Filip, Puk Jaromír | 2

Jak funguje Apple Liam. Robot, který recykluje staré iPhony

Jak funguje Apple Liam. Robot, který recykluje staré iPhony

Včera | Kůžel Filip, Javůrek Karel | 3

Galaxy S8 prý má nejlepší displej na světě. Podívali jsme se mu na zub

Galaxy S8 prý má nejlepší displej na světě. Podívali jsme se mu na zub

** DisplayMate tvrdí, že Galaxy S8 má nejlepší displej současnosti. ** Prohnali jsme ho optickou sondou a máme k tomu také co říct. ** Jak je to s domovským tlačítkem a jeho citlivostí na sílu doteku?

23.  4.  2017 | Kůžel Filip, Michlovský Jakub | 51

Cukrovka je výzvou pro technologické společnosti, bojovat proti ní chce i Apple

Cukrovka je výzvou pro technologické společnosti, bojovat proti ní chce i Apple

** Cukrovka, je chronické onemocnění, které trápí stále více lidí. ** Cílem léčby je snaha o plnohodnotný život pacienta. ** Apple pracuje na vlastním řešení pro diabetiky.

22.  4.  2017 | E15.cz , Tomeš Michal | 2

Psaní zpráv jen pomocí myšlenek: Facebook chystá technologický převrat

Psaní zpráv jen pomocí myšlenek: Facebook chystá technologický převrat

** Facebook usiluje o technologický převrat. ** Vyvíjí technologii umožňující uživatelům psaní textu pomocí myšlenek. ** Na projektu pracuje tým o 60 lidech

21.  4.  2017 | Polesný David, E15.cz , Liebreich Jiří | 4