Ricercatori dell'Università Heriot-Watt, in collaborazione con ricercatori dell'Università di Tolosa, Francia, hanno proposto un nuovo framework che combina modelli statistici con strumenti computazionali altamente scalabili della comunità della computer grafica per estrarre accuratamente le informazioni 3D in tempo reale (50 fotogrammi al secondo).

Il nuovo metodo consente il rilevamento e l'imaging del bersaglio attraverso scene disordinate, consentendo robusti, ricostruzione di target in tempo reale di complesse scene in movimento, e un precursore per le eventuali tecnologie di rilevamento necessarie per il rilevamento automobilistico a lungo raggio, una capacità chiave per le auto senza conducente di prossima generazione.

La ricostruzione di scene 3D ha molte importanti applicazioni che stanno plasmando il nostro presente e futuro, comprese le auto a guida autonoma, monitoraggio e difesa ambientale.

I ricercatori di Heriot-Watt hanno annunciato i nuovi straordinari risultati sulla ricostruzione delle immagini in tempo reale sulla prestigiosa rivista scientifica, Comunicazioni sulla natura .

Uno di questi ricercatori, Prof. Stephen McLaughlin, Della ricerca ha parlato il capo della Scuola di Ingegneria e Scienze Fisiche.

Ha affermato:"La capacità di fornire ricostruzioni video 3D in tempo reale consente l'implementazione di nuove tecnologie di rilevamento per il rilevamento automobilistico a lungo raggio, una capacità chiave per le auto senza conducente di prossima generazione."

Il prof. Gerald S. Buller dell'Istituto di fotonica e scienze quantistiche ha dichiarato:"Questo lavoro rappresenta la più avanzata ricostruzione di immagini 3D in tempo reale di una complessa scena del mondo reale mai dimostrata, ponendo Heriot-Watt saldamente in prima linea negli sforzi internazionali in questo campo emergente".

Dott.ssa Yoann Altmann, RAEng Research Fellow presso la School of Engineering and Physical Sciences ha dichiarato:"Questo lavoro che combina fotonica, l'elaborazione statistica delle immagini e gli strumenti di computer grafica illustrano davvero come si possono ottenere significativi passi avanti attraverso la ricerca multidisciplinare".

Le tecniche radar primitive o lidar basate su laser sono attualmente utilizzate nelle ultime generazioni di automobili per valutare la distanza dai veicoli vicini o da altri potenziali ostacoli.

Heriot-Watt ha aperto la strada all'uso dell'avanzato approccio lidar per il conteggio di singoli fotoni correlato al tempo che presenta numerosi vantaggi rispetto agli approcci esistenti, consentendo l'uso di sorgenti laser sicure per gli occhi e consentendo un'eccellente risoluzione a lungo raggio (da centinaia di metri a chilometri).

Recentemente, questa tecnica è stata utilizzata per ricostruire con successo immagini 3D ad alta risoluzione in ambienti estremi come attraverso la nebbia, con obiettivi disordinati, in supporti subacquei ad alta dispersione, e nello spazio libero a distanze superiori a 10 km.

Però, fino ad ora, una delle principali limitazioni è stata la notevole quantità di tempo necessaria per l'analisi dei dati registrati. Il recupero delle informazioni 3D dai singoli eventi di rilevamento a fotone singolo temporizzato è un compito impegnativo che richiede algoritmi di elaborazione delle immagini intensivi. I metodi precedenti richiedevano dozzine di secondi o addirittura minuti per elaborare un singolo frame lidar o imponevano ipotesi restrittive sulla scena da recuperare, ostacolando le applicazioni pratiche di imaging 3D.

I risultati sono stati pubblicati oggi, Venerdì, 1 novembre sulla rivista scientifica, Comunicazioni sulla natura .