AI通过一个简单的ToF传感器创建3D图像

2020年7月31日//尼克费海提
从单个ToF传感器和AI移动3D图像
格拉斯哥、米兰和代尔夫特的研究人员发明了一种技术,通过与人工智能(AI)结合的简单飞行时间传感器构建移动的3D图像。

亚马逊支持的欧洲研究人员开发了一种技术,可以使用简单的飞行时间(ToF)生成移动的3D图像,而无需使用空间数据。

ToF传感器不是捕捉光子落在图像传感器阵列上的位置,而是测量光子到达的时间。例如,这些传感器已经被广泛应用于手机中,成本低廉。但它们只提供1D数据来测量距离。3D ToF传感器使用像素阵列来组合特殊和时间数据,例如来自Teledyne e2V:用于三维视觉的高分辨率传感器

在《OpTiCa》杂志上发表的一篇论文中,格拉斯哥大学、图尔夫特大学和理工大学米兰大学的研究人员在电子商务巨头Amazon的支持下,使用了TOF SPAD(单光子雪崩探测器)传感器,从一个脉冲激光接收数据,照亮了一个场景。这将创建一个所有接收光子从场景中的对象反弹的时间图。

诀窍是用同一场景的图形和常规照片训练神经网络。经过数千组训练后,人工智能网络已经充分了解了时间数据与照片的对应关系,它能够仅从时间数据创建高度精确的图像。这将把处理从数字信号分析转移到片上人工智能加速器。这也可能导致片上人工智能学习其中神经网络被细化。

在原理验证实验中,研究小组设法从时间数据中以每秒10帧的速度构建运动图像,尽管所使用的硬件和算法有可能每秒生成数千幅图像。

优点是这项技术可以用于任何类型的光子,包括雷达。这为无人驾驶汽车和送货无人机提供了低成本传感器。正在研发送货无人机的亚马逊(Amazon)是这项研究的资助者之一。

下一步:AI与ToF


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