如何用AI讓模糊的熱視覺圖像更清晰

一種新技術(shù)有朝一日可能幫助改善自動(dòng)駕駛汽車


傳統(tǒng)的紅外熱像儀在描繪森林道路的夜景時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出幽暗的灰色(上圖)。一種新的人工智能輔助技術(shù)可獲取熱數(shù)據(jù)并生成更清晰的圖像(下圖)。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)檢測(cè)到的物體添加顏色,例如將水染成藍(lán)色。

在熱成像中通??吹降哪:?、幽靈般的人物可能會(huì)成為過去。通過將AI和熱視覺結(jié)合起來,科學(xué)家們可以制作清晰、詳細(xì)的圖像,即使在黑暗中也可以。這種技術(shù)有朝一日可能幫助改善自動(dòng)駕駛汽車在夜間的導(dǎo)航能力。

熱成像經(jīng)常用于夜視系統(tǒng),它通過檢測(cè)熱源來工作。紅外圖像之所以模糊,是因?yàn)橐环N叫做“幽靈”現(xiàn)象。物體的熱量淹沒了物體紋理的任何細(xì)節(jié),就像打開燈讓人難以辨認(rèn)燈泡上的任何雕刻一樣。

印第安納州西拉斐特市普渡大學(xué)的理論物理學(xué)家Fanglin Bao和他的同事使用了一種可以區(qū)分不同波長(zhǎng)紅外光的熱相機(jī)。研究人員將這種相機(jī)與一個(gè)計(jì)算機(jī)程序結(jié)合起來,該程序使用AI從設(shè)備中解析信息,以揭示圖像中物體的溫度、紋理和材料類型。這種技術(shù)可以在黑暗的夜間場(chǎng)景中繪制出明亮、詳細(xì)的圖像,該團(tuán)隊(duì)于7月26日在《自然》雜志上報(bào)告。

“不受惡劣天氣或夜間場(chǎng)景的限制?!睈蹱柼m加爾韋大學(xué)的電氣工程師Muhammad Ali Farooq說,他沒有參與這項(xiàng)研究。“即使在低光照條件下,你也可以得到非常好、非常清晰的數(shù)據(jù)?!?/p>

這種技術(shù)還可以以與當(dāng)前基于相機(jī)的方法差不多的準(zhǔn)確度測(cè)量距離。這意味著它可以用于自動(dòng)駕駛汽車,它們必須知道什么時(shí)候剎車才能避免造成事故。

目前的自動(dòng)駕駛汽車通常通過向物體反射信號(hào)來測(cè)量距離,類似于聲納的工作原理。許多自主汽車發(fā)出信號(hào)可能會(huì)相互混淆。因?yàn)檫@種新技術(shù)不需要發(fā)出信號(hào),所以在一個(gè)有更多自動(dòng)駕駛汽車的世界里,它可能更安全地?cái)U(kuò)展,研究人員說。

即便如此,這項(xiàng)技術(shù)也不會(huì)很快在繁忙的街道上行駛。這種相機(jī)很笨重,每邊大約半米長(zhǎng),而且很貴,它的價(jià)格超過了100萬(wàn)美元,Bao說。而且拍攝每張圖像需要大約一秒鐘,對(duì)于需要實(shí)時(shí)響應(yīng)情況的自動(dòng)駕駛汽車來說太慢了。

盡管如此,Bao期待著看到這項(xiàng)技術(shù)未來可能為自動(dòng)駕駛汽車或機(jī)器人做些什么?!拔覀?nèi)祟悓?duì)光有一種進(jìn)化上的偏見?!彼f?!暗聦?shí)證明,人工智能可以克服這種存在已久的晝夜之間的差異?!?/p>

本文譯自 sciencenews,由 BALI 編輯發(fā)布。

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2023-08-26
如何用AI讓模糊的熱視覺圖像更清晰
一種新技術(shù)有朝一日可能幫助改善自動(dòng)駕駛汽車傳統(tǒng)的紅外熱像儀在描繪森林道路的夜景時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出幽暗的灰色(上圖)。一種新的人工智能輔助技術(shù)可獲取熱數(shù)據(jù)并生成更清晰的圖像(下圖)。

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