5 авг 2023 7 712

Новая система машинного зрения позволяет видеть в кромешной тьме

Команда исследователей из Университета Пёрдью, США, создала новую систему машинного зрения, позволяющую видеть в темноте. Современные беспилотные автомобили «видят» дорогу и препятствия на ней с помощью гидролокаторов, радаров и лидарных датчиков. Этому служат высокие технологии, но есть и существенное ограничение: они с трудом различают тепловое излучение.

Соавтор исследования Фанлин Бао рассказал, что объекты постоянно излучают и рассеивают тепловое излучение. Это физические явление давно позволяет получать на тепловизорах изображения, но размытыми, с так называемым эффектом ореола. То есть тепловые «портреты» человека передают лишь контуры и температурный контраст. И никаких узнаваемых черт, словно перед зрителем неоновое привидение. Именно такие потери чёткости, более подробной информации, и были препятствием для восприятия машинами теплового излучения.

Разработка учёных из Индианы — это система теплового обнаружения и определения дальности HADAR. Исследователи смогли создать технологию, которая может распознавать подробности в условиях плохой видимости — в темноте, в тумане и в дыму. Система HADAR сочетает в себе теплофизику, инфракрасную визуализацию и возможности машинного обучения.

В нашей работе использованы теория и практика теплового восприятия, чтобы показать, что кромешная тьма несёт в себе тот же объём информации, что и наблюдаемое при дневном свете. Эволюция сделала людей настроенными на освещение. Машинное восприятие будущего преодолеет эту давнюю двойственность между днём и ночью

— Зубин Джейкоб, соавтор исследования.

HADAR реалистично восстанавливает нюансы поверхности (текстуру) из загромождённого данными теплового сигнала. Изобретение точно передаёт за счёт температуры и излучательной способности отчётливый вид всех объектов в наблюдаемой сцене, пояснил Фанлин Бао. Система распознаёт в темноте текстуру и глубину, как днём.

Коллеги успешно протестировали HADAR по сценарию ночного бездорожья. В ходе проверок новая система видения различала людей, картонные фигурки и автомобили, в то время как другие сенсорные технологии, например датчики лидаров, не могли. HADAR настолько преодолела свойственный тепловизорам эффект ореола, что распознала такие мелкие текстуры, как рябь на воде и морщины древесной коры.

Первоначальное предназначение HADAR — использование для автоматизированного транспорта и роботов. Но технологию также можно настроить для сельского хозяйства, здравоохранения, мониторинга дикой природы и в целях безопасности.