Các nhà nghiên cứu tại MIT Media Lab đã chứng minh rằng cảm biến LiDAR giá rẻ trên iPhone và iPad Pro có khả năng phát hiện vật thể ngoài tầm nhìn của camera. Công nghệ này mở ra cơ hội quan sát các chủ thể bị che khuất sau góc tường chỉ bằng điện thoại di động thông thường.
Cơ chế hoạt động của cảm biến LiDAR trong việc quan sát góc khuất
Khái niệm hình ảnh không theo đường thẳng không phải là phát hiện mới đối với giới khoa học. Trước đây, những thử nghiệm thường đòi hỏi hệ thống laser đắt tiền và khó ứng dụng thực tế. Đội ngũ tại MIT đã tạo ra đột phá khi thực hiện kỹ thuật này qua hệ thống LiDAR công suất thấp trên điện thoại thông minh.
Hệ thống hoạt động dựa trên sự chuyển động. Khi người dùng di chuyển thiết bị, hệ thống theo dõi hình dáng và vị trí vật thể cũng như tọa độ camera theo thời gian. Kỹ thuật này thu thập dữ liệu thô nhiều nhiễu rồi ghép nối để tạo ra thông tin có ý nghĩa. Kết quả trả về không phải là ảnh sắc nét mà là suy luận chi tiết dần theo thời gian, cung cấp thông tin về sự tồn tại và cách di chuyển của vật thể.
Tiềm năng ứng dụng của công nghệ theo dõi vật thể bằng LiDAR
- Nhóm nghiên cứu thử nghiệm thành công bốn khả năng cụ thể, bao gồm theo dõi vật thể đơn lẻ, tái tạo hình dáng không gian 3D và bám sát nhiều vật thể cùng lúc. Khả năng đột phá đặc biệt cho robot là tự định vị camera thông qua điểm mốc bị che khuất.
Tính năng tự định vị mang lại giá trị lớn cho tự động hóa, giúp robot tự định hướng bằng vật thể không nhìn thấy trực tiếp, tăng độ an toàn cho xe tự lái hoặc máy bay không người lái nhờ khả năng theo dõi vật thể bị che khuất theo thời gian thực.
Kính thực tế ảo cũng hưởng lợi từ hệ thống quan sát mới. Thiết bị này cần xác định tư thế cơ thể người dùng để hòa trộn hình ảnh vào thế giới ảo. Tận dụng tầm nhìn quanh góc khuất cho phép cảm biến gắn trên đầu ước tính chính xác vị trí tay chân mà không cần phụ kiện hỗ trợ.
Rào cản tiếp cận dữ liệu trên thiết bị di động
Hiện chưa thể trải nghiệm tính năng này trên điện thoại cá nhân. Nhà nghiên cứu Siddharth Somasundaram cho biết các tập đoàn công nghệ thường giữ kín dữ liệu thô từ cảm biến. Nhóm nghiên cứu quyết định công bố mã nguồn dự án để cộng đồng phát triển. Bất kỳ ai cũng có thể tự lắp ráp phần cứng cảm biến với chi phí chưa tới 50 USD.
Cảm biến không gian đang dần xuất hiện khắp nơi từ thiết bị cá nhân đến xe tự lái và robot gia đình. Biến phần cứng LiDAR thương mại thành hệ thống quan sát góc khuất sẵn sàng sử dụng giúp đẩy công nghệ này ra khỏi phạm vi phòng thí nghiệm, tạo nền tảng cho thế hệ ứng dụng mới trong robot và nhận thức di động cũng như thực tế tăng cường.