Máy ảnh SVS-Vistek Thử nghiệm hình ảnh ba chiều như một khái niệm cảm biến mới trong kỹ thuật ô tô

Ngày 13 tháng 6 năm 2023 – Gilching, Đức – Sương mù làm giảm tầm nhìn của người lái xe, hạn chế độ tương phản và làm sai lệch nhận thức, dẫn đến ước tính có khoảng 38.700 vụ tai nạn ô tô hàng năm ở Hoa Kỳ. Bên cạnh tài xế con người, sương mù cũng cản trở khả năng nhìn thấy đường của các phương tiện tự lái.

Các nhà khoa học tại Đại học Stuttgart (1) đã tiến hành một thí nghiệm quy mô lớn sử dụng máy ảnh SVS-Vistek để điều tra tiềm năng sử dụng hình ảnh ba chiều trong nhận thức môi trường đáng tin cậy về điều kiện sương mù. Họ đã so sánh hình ba chiều kỹ thuật số ngoài trục một lần chụp với hình ảnh thông thường có ánh sáng nhất quán để chỉ ra rằng hình ảnh ba chiều cần công suất chiếu sáng ít hơn 30 lần cho cùng một phạm vi hình ảnh.

Để tiến hành các thí nghiệm của mình, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một thiết lập hình ba chiều ngoài trục trong cấu hình mặt phẳng hình ảnh bắt chước một chiếc ô tô trên con đường đầy sương mù. Là một nguồn sáng, một tia laser sóng liên tục có công suất quang học lên tới 4W chiếu sáng một ống kim loại dài 27 mét chứa đầy sương mù được tạo ra bằng sóng siêu âm. Một lượng lớn các đồ vật có kích thước khác nhau được đặt ở một đầu của ống. Ánh sáng phản chiếu từ các vật thể này được thấu kính thu lại, ghi ảnh ánh sáng đó vào máy ảnh SVS-Vistek eco655MVGE ở chế độ 8 bit. Máy ảnh được đặt ở độ phân giải 2448 x 2050 pixel với kích thước pixel là 3,45μm. Mật độ sương mù được theo dõi liên tục bằng cách đo độ suy giảm chùm tia của laser diode 780nm riêng biệt với đồng hồ đo công suất trong quá trình truyền một chiều. Sau khi dữ liệu hình ảnh được tổng hợp, các nhà khoa học đã so sánh cả hai kỹ thuật ở một giá trị tương ứng với giới hạn mà vật thể có thể nhìn thấy được đối với nhận thức của con người trong sương mù.

Bên cạnh việc sử dụng ít năng lượng hơn 30%, một phát hiện quan trọng là, trái ngược với hình ảnh thông thường, hình ảnh ba chiều miễn nhiễm với sự gia tăng tiếng ồn phát hiện. Điều này cho thấy rằng khi lượng ánh sáng đi lạc đập vào máy dò tăng lên, hình ảnh ba chiều vẫn sẽ hoạt động tốt. Các nhà nghiên cứu tin rằng kích thước và phương tiện tán xạ được sử dụng trong các thí nghiệm của họ rất gần với các điều kiện lái xe tự hành trong thế giới thực. Điều này nhấn mạnh tiện ích của hình ảnh ba chiều như một khái niệm cảm biến mới trong kỹ thuật ô tô.

Trong các dự án nghiên cứu đang diễn ra, các nhà khoa học có kế hoạch áp dụng học sâu để trích xuất thông tin đối tượng từ hình ba chiều ồn ào. Mạng lưới thần kinh sâu đã được chứng minh là có thể nhận dạng thành công các vật thể bị che khuất một phần bởi sương mù.

Về SVS-Vistek

SVS-Vistek GmbH bắt đầu hoạt động vào năm 1987, được thành lập để bán các linh kiện quang điện tử và vào năm 1999 bắt đầu thiết kế, phát triển và sản xuất máy ảnh CCD và CMOS của riêng mình tại Gilching, Đức. Ngày nay, SVS-Vistek là một trong những nhà sản xuất máy ảnh công nghiệp sáng tạo nhất thế giới với sự hiện diện quốc tế.