Учет поляризации света улучшит разрешение 3D-камер в 1000 раз

Команда сотрудников MIT показала как используя явление поляризации света можно улучшить разрешение 3D-изображений, получаемых существующих устройствами, такими как Kinect, ни много ни мало в 1000 раз.

О том, что поляризация света несёт информацию о геометрии поверхности, от которой он отразился, известно уже несколько столетий. Тем не менее, найти практическое применение этому факту было затруднительно. Дело в том, что сигналы от поверхностей с противоположными ориентациями идентичны. Поэтому, при построении любой визуальной сцены с использованием поляризованного света приходится анализировать все возможные комбинации ориентаций любых поверхностей, что ведёт к нерациональной трате машинного времени.

Исследователи из лаборатории Media Lab для упрощения разрешения этой неоднозначности использовали грубые оценки глубины, полученные другими методами, например, измерением времени пролёта света до объекта и обратно. Даже с этой добавочной информацией, вычисление ориентации поверхностей представляет сложную задачу, но она, тем не менее, решаема в реальном времени на графических процессорах, используемых в популярных игровых консолях.

Сама по себе камера Kinect на расстоянии в несколько метров могла различать детали, величиной в 1 см, но с добавлением поляризационной информации оказалась способна регистрировать детали с характерным размером порядка сотен микрометров. Более того, полученные в Media Lab результаты по точности превосходили детальные 3D-карты объектов, снятые высокоточными лазерными сканерами.

Исследователи рассказали о новой системе, которую они назвали Polarized 3D, в статье, которую они представят в декабре на международной конференции по компьютерному зрению. По их мнению, эта технология может привести к появлению высококачественных 3D-камер, встраиваемых в смартфоны, позволит изготавливать точные реплики отснятых объектов на 3D-принтерах. Кроме того, авторы связывают с ней перспективы повышения надёжности работы в сложных погодных условиях систем автоматического управления автомобилями.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365