This post is also available in:
English (אנגלית)
חיישני LiDAR בסמארטפונים הפכו לנפוצים במכשירי פרימיום, בעיקר לצורך יישומי מציאות רבודה וחישת עומק בצילום. אך למרות היכולות ההולכות ומשתפרות שלהם, לחיישנים הללו עדיין קיימת מגבלה בסיסית: הם מסוגלים למפות רק עצמים הנמצאים בקו ראייה ישיר. כל מה שמסתתר מאחורי קיר, מחיצה או מכשול, נותר בלתי נראה עבור המכשיר.
כעת פיתחו חוקרים שיטת עיבוד חדשה שדוחפת את יכולות ה־LiDAR הצרכני מעבר למגבלה הזו. באמצעות חיישן בסגנון סמארטפון ואלגוריתם ייעודי, המערכת מסוגלת לזהות ולשחזר עצמים המסתתרים מעבר לפינה, באמצעות ניתוח החזרי אור זעירים שבדרך כלל נחשבים ל"רעש" ונזרקים.
מערכות LiDAR קונבנציונליות פועלות באמצעות שיגור פולסי אור ומדידת הזמן שלוקח להם לחזור ממשטחים גלויים. הגישה החדשה מתמקדת דווקא בהחזרים משניים חלשים, כלומר אור שמתפזר מהרצפה, מהקירות ומהסביבה לאחר שפגע בעצמים מוסתרים. אף שההחזרים הללו חלשים מאוד, הם עדיין מכילים מידע על הסצנה הנסתרת.
האלגוריתם אוסף את נתוני האור המפוזר לאורך מספר פריימים, בזמן שהחיישן או העצם המוסתר זזים מעט. לאחר מכן הוא משלב מידע מזוויות שונות כדי להעריך את הצורה, המיקום והתנועה של עצמים הנמצאים מחוץ לשדה הראייה הישיר של החיישן. במקום להסתמך על ציוד מעבדה יקר, המערכת פועלת באמצעות רכיבי LiDAR צרכניים שמחירם נמוך מ־100 דולר.
במהלך הניסויים הציבו החוקרים עצמים כמו בובות תצוגה, דגמי קרטון ומטרות בצורת אותיות מאחורי מחיצות, כך שהחיישן לא יכול היה לראות אותם ישירות. על פי דיווח של TechXplore, באמצעות כיוון ה־LiDAR לעבר רצפות או קירות סמוכים, האלגוריתם הצליח לעקוב אחר תנועה ולייצר שחזורים תלת־ממדיים בסיסיים של העצמים המוסתרים בזמן אמת.
נכון לעכשיו, המערכת פועלת בצורה הטובה ביותר כאשר יש לה הערכה מוקדמת כלשהי לגבי צורת המטרה. מחקרים עתידיים צפויים לשפר את הביצועים גם מול עצמים בלתי מוכרים או משתנים דינמית.
מנקודת מבט ביטחונית, חישה מחוץ לקו ראייה עשויה בעתיד לתמוך ברובוטיקה, במשימות חילוץ והצלה, בניווט אוטונומי ובמעקב בסביבות חסומות. מערכות המסוגלות לזהות תנועה מעבר לקו הראייה הישיר עשויות להיות בעלות ערך מיוחד בשטח עירוני צפוף או במרחבים סגורים שבהם חיישנים רגילים מוגבלים.
המחקר מדגיש גם כיצד עיבוד חישובי מרחיב יותר ויותר את היכולות של חומרה צרכנית קיימת – הרבה מעבר לייעוד המקורי שלה.
המחקר פורסם כאן.
