Goyal团队的被动3D成像方法可以绘制距离,确定物体材料等
帕特里克·l·肯尼迪
当你在晚上向窗外看时,你期望看到被路灯或月光照亮的物体——一棵树、邻居的房子。如果在没有月亮的夜晚停电,你只会看到黑暗。
但这并不意味着外面没有光。“有光,”欧洲经委会的Vivek Goyal教授说。“它的波长是你肉眼看不到的。”
借助普通的热像仪或夜视镜,你可以看到一些东西——至少是附近物体的轮廓。但是Goyal说,从我们看不见的光中可以收集到更丰富的环境感,他的团队正在开发更复杂的数据处理技术。有一天,他们的3D成像技术(他们最近在IEEE期刊上报道)可能会用于自动驾驶汽车的地图和导航,以及其他应用。

“你可以推断距离,”戈亚尔说。“大气不仅吸收光,还发射光,作为波长的函数,我们可以用数学模型来模拟。当光在空气中传播时,不同波长的吸收是不同的,所以距离更远的光的光谱与离你很近的光的光谱不同。”
戈亚尔和他的同事们已经开始成功地通过被动测量不同波长的热辐射来获取距离线索,这些波长对肉眼来说太长了。他们的传感器技术是被动的,即探测光,但不发光。
Goyal解释说:“这项工作最初是由DARPA资助的,以支持在黑暗中保持隐身的自主导航。”在完成国防项目后,他继续将这项工作用于更广泛的应用。“你可以把激光雷达(一种激光成像、探测和测距系统)安装在自动驾驶汽车上,但激光雷达并不是隐形的——它一直在发光。”
戈亚尔说,对他来说,传统的热成像工作几乎“太简单了”。“之前的很多工作都与空军有关,他们在那里澳门威尼斯人注册网站研究跟踪导弹或飞机——比大气热得多的东西。我们希望能够利用这种吸收原理,在物体不一定比空气热的场景中进行测距(确定距离)——事实上,物体可能比空气冷。”
除了绘制距离之外,Goyal的团队认为他们的被动3D传感方法还可以确定物体的材料、空气温度、湿度和气体浓度——所有这些都可以帮助导航。
“我们将材料和温度的影响分离出来,”戈亚尔说。“因此,如果一辆自动驾驶汽车在夜间行驶,而障碍物的温度与道路的温度大致相同,那么在普通的热像仪看来,障碍物看起来是一样的,而我们的传感器可以分辨出其中的差异,并能够绕过障碍物。”
Goyal实验室的学生和博士后来自计算机科学、材料科学、电气工程和计算机工程等学科,他的同事包括麻省理工学院、国家标准与技术澳门威尼斯人注册网站研究所和喷气推进实验室的澳门威尼斯人注册网站研究人员。
“澳门威尼斯人注册网站研究是非常社会化的,”戈亚尔说。“这在很大程度上与有相同兴趣的人联系有关。”