Смартфоны получили возможность видеть за углом
В Массачусетском технологическом институте (MIT) разработали технологию, которая наделяет смартфоны умением видеть сквозь стены.
Современные мобильники напичканы всевозможными датчиками, еще недавно казавшимися фантастикой — от компаса до гироскопа. В флагманских моделях последних лет к ним присоединился LiDAR — лазерный локатор, который отвечает за элементы дополненной реальности и улучшенное определение глубины сцены.
Теперь эта функция может получить серьезнейшее улучшение. В MIT разработали алгоритм, позволяющий LiDAR-датчику телефона обнаруживать предметы, скрытые за углом. Подробности раскрыты в журнале Nature.
До сих пор такое зрение «вне прямой видимости» (non-line-of-sight — NLOS) было возможным только в лабораториях и требовало громоздкого, дорогого оборудования исследовательского класса. Исследователи сумели применить в этих целях серийный LiDAR-сенсор.
Стандартный потребительский LiDAR работает так: испускает световые импульсы и замеряет время возврата отраженных сигналов. Это позволяет сенсору вычислять расстояния и строить трехмерную карту окружения, но только в пределах прямой видимости.
В MIT изменили подход к обработке входящих данных. Вместо того чтобы отбрасывать чрезвычайно слабые, рассеянные сигналы, отражающиеся от стен и пола, алгоритм накапливает их, причем, что важно — в движении датчика относительно объекта. Сведения, полученные с разных ракурсов, объединяются, чтобы воссоздать форму и траекторию скрытого предмета.
Для испытаний разработки использовали стандартный серийный LiDAR-сенсор стоимостью менее 100 долларов. За стенами и крупными перегородками размещались различные объекты — движущийся манекен, картонные фигуры и буквы. Иными словами — вне прямой видимости сенсора.
Датчик направляли на пол или стену рядом с перегородками. Алгоритм успешно отслеживал движение манекена в реальном времени и строил примерные трехмерные реконструкции скрытых объектов.
«Наши результаты означают, что NLOS будет доступен в формате plug-and-play — то есть любой человек может получить изображение скрытых объектов, используя стандартное оборудование дешевле 100 долларов и без дополнительной настройки», — резюмируют исследователи.
Пока технология лучше всего работает, если программное обеспечение знает или может примерно определить базовую форму отслеживаемого объекта. Следующий шаг — научить алгоритм справляться с неизвестными или меняющимися очертаниями предметов. Если это удастся, метод можно будет применять в самых разных областях — от робототехники до носимых устройств. «Мы считаем, что массовая доступность таких возможностей продвинет потребительские приложения технологий непрямого видения», — заключили авторы.
