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Desarrollan una técnica para ver objetos que están detrás de las esquinas

Universidad de Stanford

Un vehículo autónomo circula por las calles del vecindario, va a gira para tomar la carretera donde repentinamente rueda la pelota de un niño. Ninguna persona dentro del carro ha visto la pelota, pero el vehículo se detiene para evitarla gracias a que se encuentra equipado con tecnología láser extremadamente sensible, basada en la reflexión de luz en objetos cercanos, y que es capaz de ver lo que hay detrás de la esquina.

Este escenario es uno de los muchos que investigadores de la Universidad de Standford han imaginado para un sistema que puede producir imágenes de objetos ocultos a la vista. Ellos están enfocados en usar esta aplicación para vehículos autónomos, algunos de los cuales ya cuentan con sistemas similares basados en láser para detectar objetos alrededor del automóvil, pero otros usos podrían incluir ver a través del follaje desde vehículos aéreos, o proporcionar a los equipos de rescate la capacidad de encontrar personas atrapadas bajo los escombros.

“Parece mágico, pero la idea de ver imágenes fuera del campo visual es realmente factible”, asegura Gordon Wetzstein, profesor de ingeniería eléctrica, ciencias de la computación de la Universidad de Stanford, y autor del artículo que describe este trabajo, publicado el 5 de marzo en Nature.

El grupo de Standford no está solo desarrollando métodos para rebotar láseres alrededor de las equinas para poder capturar las imágenes ocultas, también es un algoritmo eficiente y efectivo para procesar la imagen final.

“Un importante desafío en las impágenes fuera del campo de visión es encontrar la forma eficiente de recuperar la estructura tridimensional del objeto oculto a partir de las mediciones hechas, que casi llevan consigo mucho “ruido”, dice Davil Lindell, estudiante graduado en el Laboratorio de Imagen Computacional de Standford, y coautor del artículo.

Para sus sistema, los investigadores colocaron un láser junto a un detector de fotones altamente sensible, que puede registrar incluso una sola partícula de luz. El sistema funciona disparando pulsos de luz láser hacia una pared e, invisibles para el ojo humano, esos pulsos rebotan en objetos que están más allá de una esquina, para después regresar al muro y de ahí al detector. En otras palabras, se usa una pared cualquiera como si fuese un espejo.

Una vez finalizado el escaneo, el algoritmo desenreda la trayectoria seguida por los fotones capturados. Así, la mancha borrosa inicial de la pared adopta una forma mucho más nítida. Este procesamiento se efectúa en menos de un segundo y es tan eficiente que puede ejecutarse en un ordenador portátil normal. Según lo bien que funciona el algoritmo en la actualidad, los investigadores creen que podrían acelerarlo de tal forma que sea casi instantáneo una vez que se complete el escaneo.

El equipo continúa trabajando en este sistema, pues requiere controlar otras variables del mundo real como la cantidad de luz ambiental y con los objetos en movimiento. Los investigadores han probado ya su técnica con éxito al aire libre, pero trabajaron solo con luz directa. Su tecnología se desempeñó particularmente bien seleccionando objetos retroreflectantes, es decir, como prendas de seguridad o señales de tráfico.

El equipo de desarrollo dice que si la tecnología se colocara en un automóvil hoy, ese automóvil podría detectar fácilmente cosas como señales de tráfico, chalecos de seguridad o marcadores de vías, aunque podría ser difícil para una persona que usa ropa normal.

“Este es un gran paso adelante para nuestro campo que, afortunadamente, nos beneficiará a todos”, asegura Wetzstein.

 

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