• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
7 июля, 12:03
ТУСУР
2 656

Российские ученые нашли способ «увидеть» сквозь туман и дым

❋ 4.4

Ученые ТУСУР разработали уникальную систему, которая позволяет точно определять расстояние до объектов сквозь туман, дым и даже под водой. Эта технология, уже запатентованная исследователями, может стать основой для систем навигации беспилотников, помощи водителям в сложных погодных условиях и даже использоваться спасателями при тушении пожаров. В отличие от существующих аналогов, новая система обеспечивает высокую детализацию и скорость построения карты глубин даже при плохой видимости.

В ТУСУР нашли способ «увидеть» сквозь туман и дым / © Ромашов Герман Викторович, ru.wikipedia.org

«Сегодня существует большое количество приборов для построения карт глубин для разных целей. Под картами глубин в данном случае следует понимать изображение, каждый элемент (пиксель) которого несет информацию о дальности до наблюдаемого объекта.  Большинство из существующих приборов для построения карт глубин способны работать только в условиях хорошей видимости (прозрачности среды).

Так же существуют системы, которые упрощают видимость в тумане, но при этом они либо вообще не способны строить карты глубин, либо строят их с низкой детализацией. Особенность нашей системы заключается в том, что она позволяет строить карту глубин с высокой детализацией и скоростью, причем делает это в условиях плохой видимости», под плохой видимостью понимаются такие условия как: туман, задымление, условия видения под водой — отмечает один из авторов патента, доцент кафедры ТУ, заведующий научно-исследовательской лабораторией «Телевизионная автоматика» Вячеслав Капустин.

Система, созданная учеными ТУСУРа, может стать «глазами» беспилотных систем, позволяя им ориентироваться в пространстве в условиях плохой видимости. Например, это может быть востребовано МЧС при тушении различных пожаров, чтобы обезопасить людей. Также после определенной модификации она может устанавливаться на пилотируемый транспорт в качестве системы помощи водителю в условиях тумана и других сложных условиях с недостаточной видимостью.  

Работа над этой тематикой началась в университете несколько лет назад в рамках гранта РНФ. В основе — принцип активно-импульсного наблюдения. «Главная проблема в сложных условиях видимости (сложных метеорологических условиях) заключается в том, что при наблюдении объектов в таких условиях, возникает помеха обратного рассеяния, которая заслоняет собой объекты и значительно ограничивает дальность их обнаружения. Помеха обратного рассеяния это грубо говоря фотоны, отразившиеся от среды в направлении наблюдателя. Наша система с импульсным источником освещения работающем в невидимом глазу диапазоне длин волн излучает мощные короткие вспышки (длительностью в 30 наносекунд). После этого через задержку стробирования фотоприемника принимается отраженный оптический импульс. Благодаря этому принципу система «выбирает», откуда мы будем видеть отраженные фотоны, а откуда проигнорируем, «обходя» таким образом помеху обратного рассеяния.

Если специальным образом модулировать приемник либо излучатель, например, если сделать линейно нарастающую мощность излучения, либо чувствительность фотоприемника, мы можем получить зависимость «яркость-расстояние», и затем благодаря калибровке и привязке полученных значений к дальности мы получаем карту глубин, — рассказывает Вячеслав Капустин. — В сложных же условиях видения, линейность зависимости «яркость-расстояние» нарушается тем сильнее, чем ниже прозрачность среды. Нарушается она в следствии воздействия остаточной помехи обратного рассеяния. В нашем патенте мы описываем способы подавления влияния остаточной помехи обратного рассеяния на зависимость «яркость-расстояние» что бы точность построения карты глубин была сопоставимой с хорошими условиями видимости».

С применением прибора, созданного учеными университета, было проведено несколько экспериментов в аэрозольной камере Института оптики атмосферы имени В.Е. Зуева СО РАН, которая позволяет создавать условия сложной видимости (эффект тумана разной плотности, задымленность и так далее). Лабораторные испытания подтвердили эффективность применяемого метода.

«Для создания одного кадра, содержащего карту глубин нам необходимо сделать 2 кадра с разными характеристиками. Для этого на данном этапе наша система работает с частотой 50 кадров в секунду (25 кадров для построения карты глубин). Этой частоты достаточно, чтобы глаз не замечал смену кадров, — рассказывает ученый. Теоретически этого достаточно, чтобы вовремя обнаружить препятствие при движении в условиях плохой видимости на скорости до 40км/ч. В планах – подтвердить это предположение экспериментально».  

Кроме того, в планах разработчиков, адаптировать систему с помощью программного обеспечения так, чтобы использовать ее как 3D-сканер высокой точности.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
ТУСУР – самый молодой из томских университетов, но никогда не был в тени. Созданный во времена прорыва в космос, бурного развития электронно-вычислительной техники, новых средств связи и радиоэлектроники вуз с первых лет своего существования находился на острие научно-технического прогресса. ТИРиЭТ, ТИАСУР, ТАСУР, ТУСУР: как бы он ни назывался, – это марка лидера, лидера в сфере подготовки квалифицированных кадров для высокотехнологичных отраслей экономики, внедрения инновационных образовательных и исследовательских программ, прикладных разработок новой техники, аппаратуры и систем управления.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
18 августа, 11:11
Денис Яковлев

За последнее десятилетие ученые создали несколько сложных систем «мозг — компьютер», которые позволяли преобразовывать мозговую активность людей, лишившихся способности говорить из-за различных заболеваний, в речь. Однако до сих пор удавалось расшифровать лишь небольшое количество слов. Теперь в США создали алгоритм, благодаря которому удалось распознать до 54 процентов «речи».

16 августа, 19:09
Адель Романова

Астрономы подсчитали, что с поверхности летящего по Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS каждую секунду испаряется около 40 килограммов водяного льда. Такую сильную кометную активность он проявил, будучи в три с половиной раза дальше Земли от Солнца. По мнению ученых, это довольно необычно.

19 августа, 10:44
Адель Романова

Ученые заново просмотрели старые записи о наблюдениях с помощью телескопа «Большое Ухо», который поймал знаменитый радиосигнал Wow!, и обнаружили данные о еще двух похожих событиях. Астрономы пришли к выводу, что это не могли быть обыкновенные земные радиопомехи и во всех трех случаях источник действительно располагался в глубоком космосе.

16 августа, 19:09
Адель Романова

Астрономы подсчитали, что с поверхности летящего по Солнечной системе межзвездного объекта 3I/ATLAS каждую секунду испаряется около 40 килограммов водяного льда. Такую сильную кометную активность он проявил, будучи в три с половиной раза дальше Земли от Солнца. По мнению ученых, это довольно необычно.

15 августа, 08:25
Любовь С.

Изображение блазара PKS 1424+240, полученное с помощью радиоинтерферометра VLBA, напомнило астрономам легендарное «Око Саурона» из «Властелина колец» — джет, пронизывающий кольцеобразное магнитное поле объекта, устремлен к нашей планете, а сам блазар может оказаться одним из наиболее ярких источников нейтрино в космосе.

18 августа, 11:11
Денис Яковлев

За последнее десятилетие ученые создали несколько сложных систем «мозг — компьютер», которые позволяли преобразовывать мозговую активность людей, лишившихся способности говорить из-за различных заболеваний, в речь. Однако до сих пор удавалось расшифровать лишь небольшое количество слов. Теперь в США создали алгоритм, благодаря которому удалось распознать до 54 процентов «речи».

25 июля, 07:47
Адель Романова

Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

22 июля, 14:44
ФизТех

Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет.  Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно