ビジョンシステムは雲と霧を通して見る
自動運転車が周囲の世界を「見る」ことができるのと同様のハードウェアを使用して、研究者は雲や霧を通して見ることができるシステムを開発しました。彼らは、個々の光の粒子または光子の動きに基づいて3次元の隠れたシーンを再構築できるアルゴリズムでシステムを強化しました。テストでは、システムは1インチの厚さの泡で覆い隠された形状を正常に再構築しました。人間の目には、壁越しに見るようなものです。
この技術は、霧や大雨の中の自動運転車のナビゲートや地球表面の衛星画像などの大規模な状況に焦点を当てているため、微視的スケールで障壁を通り抜けることができる他のビジョンシステムを補完します。ぼんやりとした大気中のその他の惑星。
光を散乱させる環境を透視するために、システムはレーザーと、それに当たるレーザー光のすべてのビットを記録する超高感度光子検出器を組み合わせます。レーザーが泡の壁のような障害物をスキャンすると、時折光子が泡を通り抜け、その後ろに隠れている物体に当たり、泡を通り抜けて検出器に到達します。次に、アルゴリズムでサポートされているソフトウェアは、これらの数個の光子（およびそれらが検出器に当たった場所とタイミングに関する情報）を使用して、隠されたオブジェクトを3Dで再構築します。
これは、散乱環境を通じて隠されたオブジェクトを明らかにする機能を備えた最初のシステムではありませんが、他の手法に関連する制限を回避します。たとえば、対象のオブジェクトがどれだけ離れているかについての知識が必要な場合があります。また、これらのシステムは、弾道光子からの情報のみを使用することも一般的です。弾道光子は、散乱フィールドを介して隠れたオブジェクトとの間を行き来する光子ですが、実際には途中で散乱することはありません。
アルゴリズムを散乱の複雑さに対応できるようにするために、研究者はハードウェアとソフトウェアを緊密に共同設計する必要がありましたが、使用したハードウェアコンポーネントは、自動運転車に現在見られるものよりもわずかに進んでいます。隠されたオブジェクトの明るさに応じて、テストでのスキャンには1分から1時間かかりましたが、アルゴリズムは不明瞭なシーンをリアルタイムで再構築し、ラップトップで実行できました。
いつの日か、このシステムの子孫は、宇宙を介して他の惑星や衛星に送られ、氷の雲を通してより深い層や表面を見るのを助けることができます。短期的には、研究者はさまざまな散乱環境を実験して、この技術が役立つ可能性のある他の状況をシミュレートしたいと考えています。
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