자율주행 기술을 위한 3D 모션 트래킹 시스템

실시간 3D 동작 추적 시스템은 투명 광 감지기와 고급 신경망 방법을 결합하여 언젠가는 자율 기술에서 LiDAR 및 카메라를 대체할 수 있는 시스템을 만듭니다. 이미징 시스템은 투명, 나노 스케일, 고감도 그래핀 광검출기의 장점을 활용합니다.

그래핀 광검출기는 노출되는 빛의 약 10%만 흡수하도록 조정되어 거의 투명하게 만들었습니다. 그래핀은 빛에 매우 민감하기 때문에 컴퓨터 이미징을 통해 재구성할 수 있는 이미지를 생성하기에 충분합니다. 광검출기는 서로 뒤에 적층되어 컴팩트한 시스템을 이루고 각 레이어는 3D 이미징을 가능하게 하는 서로 다른 초점면에 초점을 맞춥니다.

팀은 또한 다양한 자율 로봇 응용 프로그램에 중요한 실시간 모션 추적을 처리했습니다. 이를 위해서는 추적 중인 물체의 위치와 방향을 결정할 방법이 필요했습니다. 일반적인 접근 방식에는 LiDAR 시스템과 라이트 필드 카메라가 포함되며 둘 다 상당한 제한을 받습니다. 다른 사람들은 메타 물질이나 여러 대의 카메라를 사용합니다. 하드웨어만으로는 원하는 결과를 얻을 수 없었습니다.

팀은 광학 설정을 구축하고 신경망이 위치 정보를 해독할 수 있도록 했습니다. 신경망은 전체 장면에서 특정 개체를 검색한 다음 관심 개체에만 초점을 맞추도록 훈련됩니다. 예를 들어, 교통량의 보행자 또는 고속도로에서 귀하의 차선으로 움직이는 물체. 이 기술은 자동화된 제조 또는 의료계를 위해 인체 구조를 3D로 투영하는 것과 같은 안정적인 시스템에 특히 효과적입니다.

팀이 개발한 알고리즘 유형은 X선 및 MRI와 같은 오랜 영상 기술에 사용되는 기존 신호 처리 알고리즘과 다릅니다. 팀은 2개의 4 × 4(16픽셀) 그래핀 광검출기 어레이 스택을 사용하여 광선과 실제 무당벌레를 추적하는 데 성공했습니다. 그들은 또한 그들의 기술이 확장 가능하다는 것을 증명했습니다. 일부 실용적인 응용 프로그램의 경우 4,000픽셀만큼 적게 필요하고 더 많은 응용 프로그램의 경우 400 × 600픽셀 어레이가 필요합니다.

이 기술을 다른 재료와 함께 사용할 수 있지만 그래핀의 추가 장점은 인공 조명이 필요하지 않고 환경 친화적이라는 것입니다.