Проект "Активно-импульсные телевизионные измерительные системы для навигации автономных мобильных роботов в сложных условиях видения" доцента ТУСУР Вячеслава Капустина стал победителем конкурса "Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых" Российского научного фонда за 2021 год.
«Преимуществом активно-импульсной системы является ее независимость от условий освещения, возможность видеть объекты (детектировать их) в замутненных средах и измерять расстояние в каждом пикселе изображения - строить карту глубины. Благодаря этому можно получить измерительный датчик, который даст возможность беспилотному транспорту, а также системам помощи водителю эффективно оценивать дорожную обстановку в сложных условиях видения», - приводит пресс-служба слова Капустина.
Активно-импульсное наблюдение заключается в том, что устройством подсвета излучается короткий, длительностью в десятки или единицы наносекунд, но очень мощный оптический импульс с определенной частотой. Импульс подсвета может быть излучен в разных спектральных диапазонах: если речь идет о подводных аппаратах, то это зеленый свет, потому что именно для зеленого света наименьший показатель поглощения в морской воде, если речь идет об атмосфере, это инфракрасный диапазон. Затем, через задержку стробирования, отраженный оптический импульс принимается фотоприемным устройством.
«Если открывать затвор фотоприемного устройства только в конкретные моменты времени и на очень небольшую длительность (сотни или десятки наносекунд), то мы сможем как бы выделить слой из наблюдаемой области, принимая отраженные фотоны источника подсвета только от объектов с определенного диапазона дальностей и игнорируя фотоны, например, рассеянные на толще тумана. При нахождении объекта интереса в этом подсвеченном слое (пробегающее животное, пешеход, дорожный знак, препятствие на дороге), мы сможем его детектировать алгоритмами автоматического обнаружения объектов и далее, используя нейросетевые технологии, определить к какому классу принадлежит данный объект», - пояснил ученый.
Планируется создать датчик, который будет помогать роботам наземного, воздушного и морского базирования, в том числе беспилотным автомобилям, ориентироваться в условиях замутненной среды распространения оптического излучения (туман, дым, снегопад и т.д.). Также стоит задача разработки необходимых алгоритмов для того, чтобы датчик сигнализировал о наличии препятствия.
«Сейчас мы используем ближний ИК-диапазон излучения (850 нанометров), и картинка, которую мы получаем, отличается от той, которую можно наблюдать через обычную черно-белую камеру. Наша задача - адаптировать существующие алгоритмы распознавания и разработать новые, для их эффективной работы с видеоданными, полученными с выхода активно-импульсной системы», - сказал Капустин.
