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2020年09月01日 | 英國利用時(shí)間信息構(gòu)建3D圖像 可幫助研發(fā)汽車的360度感知能力

發(fā)布者:CelestialLight 來源: 蓋世汽車 手機(jī)看文章 掃描二維碼
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據(jù)外媒報(bào)道,現(xiàn)在有一種全新的成像方法可以利用人工智能(AI)將時(shí)間轉(zhuǎn)換為3D空間視覺,以幫助汽車、移動(dòng)設(shè)備和健康檢測(cè)器研發(fā)360度感知能力。照片和視頻通常都通過利用數(shù)字傳感器捕捉光子(光的組成部分)制作而成,例如,數(shù)碼相機(jī)由數(shù)百萬個(gè)像素組成,通過探測(cè)空間中每一個(gè)點(diǎn)的光的強(qiáng)度和顏色來形成圖像。然后,通過在被拍攝的對(duì)象周圍放置兩個(gè)或多個(gè)相機(jī),對(duì)其進(jìn)行多角度拍攝,或者利用光子流掃描場(chǎng)景并在3D空間中進(jìn)行重建,就可以生成3D圖像。無論采用上述何種方式,就是通過收集場(chǎng)景中的空間信息來構(gòu)建圖像。


黑科技,前瞻技術(shù),自動(dòng)駕駛,3D成像法,汽車感知能力,360度感知

(圖片來源:格拉斯哥大學(xué))


據(jù)外媒報(bào)道,最近,英國格拉斯哥大學(xué)(University of Glasgow)與意大利米蘭理工大學(xué)(Polytechnic University of Milan)和荷蘭代爾夫特理工大學(xué)(Delft University of Technology)的研究人員描述了一種制作3D動(dòng)畫的全新方法,即通過捕獲光子的時(shí)間信息,而不是空間坐標(biāo)來進(jìn)行制作。


首先,研究人員們采用一種簡(jiǎn)單、廉價(jià)的單點(diǎn)探測(cè)器,將其調(diào)整為光子的秒表。與測(cè)量空間中光的顏色和強(qiáng)度分布的相機(jī)不同,該探測(cè)器只記錄由瞬間激光脈沖產(chǎn)生的光子從既定場(chǎng)景中的每個(gè)物體上反射到傳感器所需的時(shí)間。物體越遠(yuǎn),每個(gè)光子反射到傳感器所需的時(shí)間就越長。每個(gè)光子在場(chǎng)景中反射的時(shí)間信息稱為時(shí)間數(shù)據(jù),被研究人員收集在一個(gè)非常簡(jiǎn)單的圖表中。


然后,在復(fù)雜神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的幫助下,此類圖表被轉(zhuǎn)換成3D圖像。研究人員對(duì)該算法進(jìn)行了訓(xùn)練,向其展示了數(shù)千張普遍照片(包含團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室周圍移動(dòng)和搬運(yùn)物體的內(nèi)容)以及由單點(diǎn)探測(cè)器同時(shí)捕獲的時(shí)間數(shù)據(jù)。


最終,該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)充分了解到時(shí)間數(shù)據(jù)如何與照片相對(duì)應(yīng),從而能夠僅利用時(shí)間數(shù)據(jù)創(chuàng)建高度精確的圖像。在原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,盡管硬件和算法可能每秒會(huì)產(chǎn)生成千上萬張圖像,該團(tuán)隊(duì)還是成功以大約每秒10幀的速度利用時(shí)間數(shù)據(jù)構(gòu)造出動(dòng)態(tài)圖像。


目前,該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建圖像的能力受限于所經(jīng)受的訓(xùn)練,此類訓(xùn)練讓其可以從研究人員所創(chuàng)建的場(chǎng)景的時(shí)間數(shù)據(jù)中進(jìn)行挑選。不過,通過進(jìn)一步訓(xùn)練,甚至采用更高級(jí)的算法,該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以學(xué)會(huì)將各種各樣的場(chǎng)景進(jìn)行可視化,并擴(kuò)大應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中。


研究人員表示:“收集時(shí)間數(shù)據(jù)的單點(diǎn)探測(cè)器體積小、重量輕、價(jià)格便宜,因而很容易被加入到自動(dòng)駕駛汽車攝像頭等現(xiàn)有系統(tǒng)中,以提高汽車尋路的準(zhǔn)確性和速度。此外,還可以增強(qiáng)谷歌Pixel 4等移動(dòng)設(shè)備上現(xiàn)有的傳感器,因?yàn)镻ixel 4已經(jīng)配備了一個(gè)基于雷達(dá)技術(shù)的簡(jiǎn)單手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)。此外,我們的新技術(shù)甚至可用于監(jiān)測(cè)醫(yī)院病人胸部的升降情況,以提醒醫(yī)護(hù)人員觀察病人的呼吸變化,或者跟蹤病人的行動(dòng),確保其安全。我們的下一步是研發(fā)一種獨(dú)立的便攜式盒裝系統(tǒng),并希望能夠與商業(yè)伙伴一起研究。”


引用地址:英國利用時(shí)間信息構(gòu)建3D圖像 可幫助研發(fā)汽車的360度感知能力

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