3D sistem za praćenje pokreta

3D sistem za praćenje pokreta u realnom vremenu kombinuje transparentne detektore svetlosti sa naprednim metodama neuronske mreže kako bi stvorio sistem koji bi jednog dana mogao da zameni LiDAR i kamere u autonomnim tehnologijama. Sistem za snimanje koristi prednosti providnih, nanorazmernih, visoko osetljivih grafenskih fotodetektora. 

 Fotodetektori grafena su podešeni da apsorbuju samo oko 10% svetlosti kojoj su izloženi, čineći ih skoro providnim. Pošto je grafen toliko osetljiv na svetlost, ovo je dovoljno za generisanje slika koje se mogu rekonstruisati pomoću računarskog snimanja. Fotodetektori su naslagani jedan iza drugog, što rezultira kompaktnim sistemom, a svaki sloj se fokusira na različitu fokalnu ravan, što omogućava 3D snimanje. 

 Tim se takođe bavio praćenjem pokreta u realnom vremenu, što je ključno za širok spektar autonomnih robotskih aplikacija. Da bi to uradili, bio im je potreban način da odrede položaj i orijentaciju objekta koji se prati. Tipični pristupi uključuju LiDAR sisteme i kamere svetlosnog polja, od kojih oba imaju značajna ograničenja. Drugi koriste metamaterijale ili više kamera. Sam hardver nije bio dovoljan za postizanje željenih rezultata. 

 Tim je napravio optičku postavku i omogućio neuronskoj mreži da dešifruje informacije o položaju. Neuronska mreža je obučena da traži specifične objekte u celoj sceni i zatim se fokusira samo na predmet interesovanja; na primer, pešak u saobraćaju ili objekat koji se kreće u vašu traku na autoputu. Tehnologija posebno dobro funkcioniše za stabilne sisteme, kao što je automatizovana proizvodnja ili projektovanje struktura ljudskog tela u 3D za medicinsku zajednicu. 

 Tip algoritama koji je tim razvio za razliku od tradicionalnih algoritama za obradu signala koji se koriste za dugogodišnje tehnologije snimanja kao što su rendgenski snimci i MR. Tim je pokazao uspeh u praćenju snopa svetlosti, kao i prave bubamare sa dva grafenska fotodetektorska niza 4 × 4 (16 piksela). Takođe su dokazali da je njihova tehnika skalabilna. Bilo bi potrebno samo 4.000 piksela za neke praktične aplikacije i nizove od 400 × 600 piksela za mnoge druge. 

 Iako se tehnologija može koristiti sa drugim materijalima, dodatne prednosti grafena su da ne zahteva veštačko osvetljenje i da je ekološki prihvatljiv. 

Izvor: techbriefs.com