Во избежание возникновения различного рода неприятностей автомобили-роботы и беспилотные летательные аппараты должны иметь возможность воспринимать окружающую их среду, двигаясь на большой скорости и при любых, даже самых сложных погодных условиях. Обычные оптические камеры не всегда способны обеспечить подобное и исследователи из Технологического университета Нанянга (Nanyang Technological University, NTU), Сингапур, для решения данной проблемы создали скоростную высококонтрастную «умную» камеру, которая работает за счет регистрации разницы интенсивности света. Все это новая камера делает за интервалы времени, исчисляющиеся наносекундами, что, в свою очередь, позволяет обнаруживать движущиеся объекты в режиме реального времени.
Технологии автоматического вождения совершили серьезный рывок за несколько прошедших лет, в некоторых местах автомобилям-роботам уже даже позволено выезжать на дороги общего пользования. Успешная работа систем управления автомобилями зависит в первую очередь от качества работы многочисленных датчиков и, особенно, камер, которые должны обеспечивать высокую точность и скорость поступления информации. Однако камеры, как и другие оптические устройства, могут быть «ослеплены» светом фар движущихся навстречу автомобилей, он не могут обеспечить качественное изображение при плохой погоде или в темноте.
Проблемы всех обычных камер заключаются в их датчиках, состоящих из миллионов пикселей, улавливающих поступающий свет и преобразующих его в электрические сигналы. Построенная на таком принципе скоростная камера, снимающая со скоростью 120 кадров в секунду, должна выдавать наружу поток данных со скоростью в несколько гигабайт в секунду. Такой поток должен быть «переварен» системой обработки изображений, которая должна иметь чрезвычайно высокую производительность для того, чтобы обеспечить минимальное время задержки, от которого и зависит качество работы системы управления в целом.
Сингапурские исследователи начали работу над новой камерой, получившей название Celex, в 2009 году. Данная камера уже была воплощена в виде нескольких опытных образцов, а сейчас исследователи уже «держат в руках» финальный образец камеры, который является прототипом промышленного образца. Камера Celex, за счет необычного принципа работы, способна различать малейшие движения объектов в режиме реального времени, и она использует особый формат данных, что позволяет минимизировать поток передаваемых ею данных.
Основу изображения составляют не прямые данные об уровне освещенности каждого пикселя датчика, а данные о разнице уровня освещенности между соседними пикселями, что получается при помощи специализированной схемы, очень быстро выполняющей эту функцию на аппаратном уровне. Данных подход избавляет систему от необходимости анализа изображения в целом, что ускоряет процесс обработки. Новый метод также быстро и легко позволяет отделить задний фон изображения от переднего плана, что оставляет компьютеру больше времени на анализ ситуации и на выработку решений.
В настоящее время интерес к новой камере уже проявили представители промышленности и научных организаций, ведущих исследования в области автомобилей-роботов. Для дальнейшего продвижения данной технологии уже была организована компания Hillhouse Tech, которая должна наладить мелкосерийный выпуск таких камер уже к концу нынешнего года.
Источник:
