新しいタイプの熱画像が世界を鮮やかな色彩で映し出す

研究者チームが、熱のサインをAIで解釈するまったく新しいカメラ画像システムを設計しました。改良されれば、「熱支援検出および測距」、別名HADARは、自律走行車やロボットが周囲の世界を認識する方法に革命をもたらす可能性があります。

ロボットが熱シグネチャ カメラのみを使用して周囲を視覚化するというイメージが SF の領域に留まっているのには理由があります。基礎物理学です。物体は常に熱放射を放出していますが、その粒子はその後周囲の環境に拡散し、熱視覚の特徴であるぼやけてテクスチャのない画像が生成されます。これは当然のことながら「ゴースト」と呼ばれる問題です。

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パーデュー大学とミシガン州立大学の研究者らは、7月26日にネイチャー誌に発表した論文によると、機械学習アルゴリズムを使用してこの根深い問題を見事に解決した。このタスクのために特別に訓練されたAIを採用した研究チームは、市販の赤外線カメラで撮影した情報から物体と周囲の物理的特性を導き出すことができた。HADARは、霧、煙、暗闇などの視覚障害に関係なく、光学的乱雑さを排除して温度、材料組成、熱放射パターンを検出します。したがって、HADARの深度とテクスチャのレンダリングにより、時間帯や環境に関係なく、非常に詳細で鮮明な画像が作成されます。

「ソナー、レーダー、LiDARなどの能動的なモダリティは、信号を送信して反射を検出し、物体の有無と距離を推測します。これにより、特に周囲の照明が不十分な場合に、カメラの視覚に加えてシーンの追加情報が得られます」と、パデュー大学の電気およびコンピューター工学教授で記事の共著者であるズビン・ジェイコブ氏はPopSciに語っています。「HADARは根本的に異なり、目に見えない赤外線を使用して、夜間のシーンを昼間のように鮮明に再現します。」

HADAR の視覚的レンダリングを一目見れば、この技術がまもなく自動運転車、自律ロボット、さらには公共イベントでの非接触セキュリティ スクリーニングに搭載される AI システムの重要な部分になる可能性があることが (いわば) 明らかになります。とはいえ、熱センサーのおかげで車が 24 時間 365 日ナビゲートできるようになるまでには、いくつかのハードルが残っています。HADAR は現在高価で、リアルタイムの調整が必要であり、精度を低下させる環境障壁の影響を受けやすいという問題もあります。それでも、研究者たちは、これらの障壁は近い将来に克服され、HADAR が日常のシステムに浸透すると確信しています。それでも、HADAR は、その開発者の少なくとも 1 人にとってすでに有益であることが証明されています。

「正直に言うと、私は暗闇が怖いです。怖いと思わない人がいるでしょうか？」とジェイコブは書いています。「熱光子が昼間と同様に夜間でも鮮明な情報を伝達するというのは素晴らしいことです。いつの日か、昼と夜を区別しないほど正確な HADAR を使用した機械認識が実現するでしょう。」