Prije pet godina suprug i ja smo ljeto proveli u Škotskoj. Kad ne bismo radili, vozili bismo se planinskim planinama i obilazili izlete. Ono čega se najviše sjećam je magla. Kinematski, okružujući bijeli oblaci, koji naizgled dolaze niotkuda, čineći obrušena brda i brdovite doline potpuno nestaju. Oh, i jesam li spomenuo da su mnogi putevi bili jednosmjerni? Da smo se povukli, mogli bismo ostati zaglavljeni satima. Umjesto toga, umjesto toga, zavukli bismo se žmirkajući za žuti odsjaj prednjih farova kroz maglu.
Kad bismo samo imali novi sustav snimanja, razvijen od strane istraživača na MIT-u, dizajniran da vidi kroz maglu i upozorava vozače na prepreke.
„Želimo vidjeti kroz maglu kao da magla nije bila tamo“, kaže Guy Satat, doktorski kandidat na MIT Media Lab koji je vodio istraživanje.
Sustav koristi ultra brza mjerenja i algoritam za računalno uklanjanje magle i stvaranje dubinske karte objekata u blizini. Koristi SPAD (jednostruku fotonsku lavinsku diodu) kameru koja snima impulse laserske svjetlosti i mjeri koliko vremena je potrebno da se refleksije vrate. U jasnim uvjetima, ovo se mjerenje vremena može koristiti za mjerenje udaljenosti objekta. Ali magla uzrokuje rasipanje svjetlosti, čineći ta mjerenja nepouzdanima. Stoga je tim razvio model mjerenja kako tačno kapljice magle utječu na vrijeme povratka svjetlosti. Tada sustav može ukloniti rasipanje i stvoriti jasnu sliku onoga što je zapravo pred nama.
Da bi testirali sustav, tim je morao stvoriti lažnu maglu. Lakše je to bilo rečeno. Isprobali su vrstu stroja za maglu koju možete unajmiti za zabave, ali rezultat je bio "previše intenzivan" u njihove svrhe, kaže Satat. Na kraju su koristili spremnik vode s motorom za ovlaživanje zraka za stvaranje komore za maglu. Unutra su stavili male predmete kao što su blokovi i pismonosne kartice da bi vidjeli koliko daleko i dobro sustav može vidjeti. Rezultati su pokazali da je sustav funkcionirao daleko bolje od ljudskog vida, u uvjetima daleko maglovitijim od automobila na cestama.
Satat i njegove kolege predstavit će članak o svom sustavu na Međunarodnoj konferenciji o računalnoj fotografiji na Sveučilištu Carnegie Mellon u svibnju.
Satat kaže kako je moguće da će sustav raditi u drugim uvjetima poput kiše i snijega, ali još ih nije testirao. Trenutno gledaju kako sustav učiniti učinkovitijim fotonom, što bi mu moglo omogućiti da kroz gušće magle prolazi na veće udaljenosti. Nadaju se da će sustav jednog dana imati brojne aplikacije u stvarnom svijetu.
„Odmah očita primjena su automobili koji se voze samo zato što ova industrija već koristi sličan hardver“, kaže Satat.
Većina automobila bez vozača (premda nije Teslin sustav) koriste LIDAR (sustav za otkrivanje i usporavanje svjetlosti) koji snimaju pulse infracrvenog svjetla i mjere koliko dugo treba da se vrate. To je slično prvom dijelu sustava MIT-ovog tima, samo bez dodatnog koraka oduzimanja fotona za maglu s mjesta. LIDAR sustavi trenutno su prilično skupi, ali očekuje se da će se s razvojem smanjiti u cijeni. Satat i njegov tim nadaju se da će „piggyback“ na razvoju LIDAR-a jednog dana dodati automobilima svoj maglovit značajku.
Sustav bi očito mogao biti koristan i u običnim automobilima, jer ni ljudi ne mogu vidjeti kroz maglu. Satat zamišlja sustav "pojačanog upravljanja" koji bi mogao ukloniti magle iz vašeg vida.
"Vidjeli biste cestu ispred sebe kao da nema magle", objašnjava on, "ili bi automobil stvorio poruke upozorenja da je pred vama neki predmet."
Sustav je uspio riješiti slike objekata i procijeniti njihovu dubinu u rasponu od 57 centimetara. (Melanie Gonick / MIT)Sustav bi mogao biti koristan i za avione i vlakove koji su često prepuni magle. Može se potencijalno upotrijebiti za gledanje kroz mutnu vodu.
Oliver Carsten, profesor na Institutu za prometne studije na Sveučilištu u Leedsu, kaže kako može zamisliti tehnologiju MIT koja proširuje sposobnosti trenutnih sustava automatskog kočenja u nuždi (AEB), koji koriste senzore za otkrivanje prepreka ispred i izazivaju kočenje automobila, Sustav bi mogao AEB učiniti učinkovitijim u lošim vremenskim uvjetima.
No, tvrdi Carsten, tim "morat će pokazati svoju pouzdanost u različitim okolišnim uvjetima, ne samo u laboratoriju, već i u stvarnom svijetu."
Satat i njegov tim dio su grupe Camera Culture u Media Lab-u, a vodio ga je Ramesh Raskar, stručnjak za računalnu fotografiju. Grupa radi na sličnim problemima s slikama već godinama. Nedavno su razvili sustav koji koristi lasere i fotoaparate kako bi vidjeli predmete oko uglova. Također su stvorili sustav koji koristi terahertsko zračenje za čitanje kroz prvih devet stranica zatvorene knjige. Ova tehnologija ima potencijal za muzeje i stručnjake za antikvarnice, koji mogu imati knjige ili druge dokumente previše osjetljive na dodir.