編譯/VR陀螺
近日,劍橋大學(xué)、牛津大學(xué)和倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員宣布開發(fā)出一種專為汽車平視顯示器設(shè)計(jì)的AR全息系統(tǒng),該系統(tǒng)利用激光雷達(dá)(LiDAR)點(diǎn)云投射4K視頻。這項(xiàng)技術(shù)通過顯示實(shí)時(shí)3D全息圖像,在尺寸和距離上與現(xiàn)實(shí)世界中的物體保持一致,為駕駛員提供潛在道路危險(xiǎn)的全面視圖,從而大大提高了道路安全性。
圖源:Advanced Optical Materials
如上圖所示,根據(jù)激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)生成 CGH 的光學(xué)裝置,a) LCoS的原理基于液晶的排列。b) SLM 的組件由光電元件組成。比例尺:1 厘米。插圖顯示了LCoD面板。插圖比例尺:5毫米。c) 光學(xué)投影系統(tǒng)包括4K SLM、He-Ne激光器、非球面透鏡 (L1)、聚焦透鏡 (L2)、偏振片 (P1-2)、半波板 (HW) 和分束器(BS)。e)分辨率圖目標(biāo):線條、棋盤格、Secchi盤、陰陽圖和西門子星狀圖,用于校準(zhǔn)設(shè)備。f) 計(jì)算機(jī)生成的分辨率目標(biāo)全息圖。虛線顯示分析區(qū)域。g) 重放解析目標(biāo)的字段結(jié)果。h) 原始目標(biāo)、CGH生成的目標(biāo)和回放場(chǎng)結(jié)果的強(qiáng)度-距離圖。
該系統(tǒng)利用光探測(cè)和測(cè)距(LiDAR)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成詳細(xì)的3D圖像,并利用GPU加速計(jì)算,以比傳統(tǒng)CPU處理更快的速度創(chuàng)建全息圖像。這就提供了一個(gè)增強(qiáng)的道路視圖,保持駕駛員的注意力,大大降低了由于人為失誤造成事故的風(fēng)險(xiǎn)。
與投影到擋風(fēng)玻璃一小部分的現(xiàn)有二維平視顯示器不同,這項(xiàng)技術(shù)能讓駕駛員的眼睛始終專注于路面。3D投影可從駕駛員視野的任何角度提供危險(xiǎn)信息,而不會(huì)分散注意力或讓人不知所措。
圖源:Advanced Optical Materials
如上圖所示,全息設(shè)置的深度信息,可在回放場(chǎng)中重新創(chuàng)建360°浮動(dòng)3D對(duì)象。a)使用分離算法提取的點(diǎn)云數(shù)據(jù),經(jīng)過后處理后形成CGH和回放場(chǎng)結(jié)果中的強(qiáng)度曲線。每個(gè)點(diǎn)都分配有一個(gè)強(qiáng)度值。b)作為后處理程序的一部分,光學(xué)聚焦透鏡被簡化為虛擬菲涅爾透鏡。虛擬菲涅爾透鏡的焦距為f=50毫米和f=75毫米。 c) LiDAR對(duì)象旋轉(zhuǎn),深度信息為像素強(qiáng)度,對(duì)象的深度信息將作為360°旋轉(zhuǎn)的完全可評(píng)估障礙物顯示給駕駛員。旋轉(zhuǎn)過程顯示為0°和 30°。d)提取的LiDAR對(duì)象的3D對(duì)象旋轉(zhuǎn)及其相應(yīng)的回放場(chǎng)結(jié)果:0°時(shí)顯示的LiDAR卡車、LiDAR對(duì)象的強(qiáng)度圖、回放場(chǎng)結(jié)果;3D物體繞y軸旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)30°時(shí)的卡車LiDAR圖像以及回放場(chǎng)結(jié)果。
研究人員使用激光雷達(dá)捕捉極其詳細(xì)的掃描數(shù)據(jù),單個(gè)物體的數(shù)據(jù)點(diǎn)高達(dá)40萬個(gè)。專門的數(shù)據(jù)處理技術(shù)只提取基本的信息,實(shí)時(shí)生成全息圖。這樣就可以對(duì)繁忙、不斷變化的街道上的潛在障礙物進(jìn)行360度評(píng)估。
收集到的數(shù)據(jù)還可以通過云存儲(chǔ)和共享,創(chuàng)建一個(gè)眾包平臺(tái),為經(jīng)過該區(qū)域的所有車輛提供實(shí)時(shí)危險(xiǎn)感知。
研究人員目前正在與谷歌合作,在實(shí)際車輛中測(cè)試該系統(tǒng),道路試驗(yàn)可能于2024年開始。該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是開發(fā)一個(gè)具有包容性的系統(tǒng),以提高所有道路使用者的安全。
來源:displaydaily
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