Стоимость скоростной трехмерной камеры снизили в тысячу раз

Группа американских и новозеландских инженеров разработала недорогую камеру для скоростной трехмерной съемки. Стоимость устройства составляет 500 долларов. Предыдущий рекордсмен по стоимости, по словам авторов новой камеры, стоил около 500 тысяч долларов. Подробности приводит пресс-служба Массачусетского технологического института. Новая камера позволяет определять расстояние до предметов с высокой точностью даже в случае, если они полупрозрачны или идет проливной дождь.

Принцип работы камеры аналогичен принципу работы радара. Прибор измеряет время, которое требуется свету на то, чтобы пройти до предмета, отразиться и вернуться обратно. На основе этой задержки можно вычислить расстояние. Разработка имеет множество преимуществ перед методами, используемыми в серийно производимых устройствах — например, системе распознавания жестов пользователя в игровом контроллере Kinect.

Kinect второго поколения, появившийся в продаже в ноябре 2013 года, использует тот же принцип, но не может работать с прозрачными предметами и в условиях непогоды, причем дело не в защите корпуса, а в оптически неоднородной из-за дождя или тумана среде. Новая камера, работоспособность которой изобретатели демонстрировали на примере стеклянной вазы во время выставки Siggraph Asia, лишена этих недостатков.

Разработчики подчеркивают, что им удалось добиться качества изображения, которое «лишь немногим хуже» картинки, получаемой созданной в 2011 году системой стоимостью в полмиллиона долларов на основе фемтосекундного лазера. Новая камера использует в качестве источника света не дорогой импульсный лазер, а обычные светодиоды, свет которых удалось модулировать (менять яркость) с характерным временем около наносекунды.

Модуляция света позволила использовать «повсеместно используемые алгоритмы» (какие именно, в сообщении MIT не указано, а тематическая научная статья пока не представлена учеными) для определения времени распространения сигнала и устранения помех, создаваемых повторными отражениями вкупе с рассеиванием света.

Изобретатели считают, что их камера может использоваться в игровых приставках. Кроме того, она может позволить автомобильному компьютеру правильно определять расстояние до окружающих объектов и в случае опасного сближения активировать системы предотвращения столкновения.

Альтернативный подход к восстановлению трехмерной картины окружающих объектов основан на использовании ультразвука. Кроме того, предложен способ распознавать движения человека при помощи анализа отраженного от тела сигнала сети Wi-Fi. Каждый из этих методов имеет свои ограничения. Ультразвук позволяет получать точную информацию лишь о близких к устройству объектах, а WiFi-метод может работать сквозь стены, но зато с низким пространственным разрешением.