Можно довольно часто услышать мнение, что беспилотные автомобили никогда не сравнятся по уровню вождения с человеком, так как они банально хуже «видят».
Однако уже сейчас группа учёных из Стэнфордского университета создала камеру, которая во многом превосходит человеческий глаз – например, она умеет заглядывать за угол.
Такой метод называется отображением вне линии прямой видимости, так как объект находится за пределами прямого наблюдения камеры. Для достижения такого результата камера использует лазер, направляемый на стену, противоположную объекту. От стены лазер рассеивается, отражается на объект, а от него обратно на стену.
С помощью специальных сенсоров и алгоритма камера определяет, какое количество времени понадобилось свету лазера для обратного отражения, и на основе этих данных формирует модель объекта за углом.
В прошлом году эта же команда учёных уже демонстрировала камеры, способные заглядывать за угол с помощью методов реконструкции трансформируемого светового конуса, однако теперь всё то же самое можно делать в реальном времени.
Для метода реконструкции светового конуса нужно было довольно много времени, что делало его непригодным к использованию в беспилотных автомобилях.
Также этот и другие методы могли работать лишь в идеальных условиях, когда объекты отражают свет без каких-либо помех.
Разумеется, в реальной жизни такие условия почти не встречаются – автомобили регулярно ездят по ночам, мигая габаритными и поворотными фарами, а пешеходы далеко не всегда носят светоотражающую одежду.
Но для нового метода идеальные условия не нужны.
Усовершенствованная камера отлично проявила себя в режиме реального времени – один из учёных надел специальный костюм и спрятался за углом, постоянно меняя положение тела, и камера бесперебойно фиксировала все изменения. Благодаря усиленному в 10-ть тысяч раз лазеру и улучшенной системе реконструкции изображения камера может распознавать гораздо бо́льшее количество объектов, отражающих свет совершенно по-разному.
Новая система реконструкции изображения основана на принципах миграции Столта, которая более точно определяет положение объекта, основываясь на световых данных, а также менее чувствительна к «шуму». В результате изображение получается более чётким.
Учёные признаются, что брали пример с других областей науки, таких как сейсмология, а также со спутниковых систем формирования изображений. Сейсмологи используют довольно схожие методы – они направляют ударную волну в мантию Земли и сканируют обратный импульс, получая данные о подземной структуре нашей планеты.
Очевидно, что именно такие технологии могут помочь беспилотным автомобилям не только стать лучше, но и в результате даже превзойти человека по качеству вождения.
Однако это далеко не единственная сфера их применения.
Подобные камеры наверняка пригодятся и в робототехнике, помогая зондам лучше ориентироваться на различных планетах, и в медицине, позволяя врачам собирать больше данных о тканях в теле пациента.
Но пока что учёные занимаются улучшением своих камер – изображение должно быть более чётким, скорость его реконструкции должна увеличиться ещё больше, а сама система должна функционировать в трудных условиях, таких как дождь, туман и снег.
Судя по гигантскому скачку вперёд, сделанному всего за год, будущее ждёт нас уже буквально за углом – в самом прямом смысле слова.