蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，密歇根大學(xué)（University of Michigan）開發(fā)了新的實(shí)時(shí)3D運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)，可取代激光雷達(dá)和自動(dòng)駕駛應(yīng)用中的攝像頭等成像系統(tǒng)技術(shù)。

（圖片來源：University of Michigan）

該項(xiàng)技術(shù)將透明光探測器與高級神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，有望用于自動(dòng)化制造、生物醫(yī)學(xué)成像和自動(dòng)駕駛領(lǐng)域。密歇根大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)工程副教授Zhaohui Zhong及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)了透明、納米級、高靈敏度的石墨烯光電探測器，該成像系統(tǒng)利用了這一探測器的優(yōu)勢。

電子與計(jì)算機(jī)工程專業(yè)博士生Dehui Zhang表示，“石墨烯納米設(shè)備和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的深入結(jié)合，可以在科技領(lǐng)域帶來機(jī)遇。與其他幾種解決方案相比，我們的系統(tǒng)具有計(jì)算效率高、追蹤速度快、硬件緊湊和成本更低的優(yōu)勢。”

石墨烯光電探測器經(jīng)過調(diào)節(jié)，可吸收約10%的光。由于石墨烯對光非常敏感，足以產(chǎn)生可通過計(jì)算成像重建的圖像。這些光電探測器堆疊在一起，構(gòu)成緊湊的系統(tǒng)，每一層都會聚焦于不同的焦平面，從而實(shí)現(xiàn)3D成像。

除了3D成像，該團(tuán)隊(duì)還處理實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)追蹤。為此，他們需要一種方法來確定被追蹤物體的位置和方向。研究人員表示，典型的方法包括激光雷達(dá)系統(tǒng)和光場攝像頭，但這兩者都有明顯的局限性。

根據(jù)密歇根大學(xué)表示，有人使用超材料或多個(gè)攝像頭，但如果不引入深度學(xué)習(xí)算法，僅靠硬件無法達(dá)到預(yù)期效果。電氣和計(jì)算機(jī)工程專業(yè)博士生Zhen Xu創(chuàng)建了光學(xué)裝置，并與團(tuán)隊(duì)合作，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠解讀位置信息。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)過訓(xùn)練，會在整個(gè)場景中搜索特定的對象，然后只專注于感興趣的對象。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、電子與計(jì)算機(jī)工程教授Ted Norris表示，“雖然訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要時(shí)間，但是一旦訓(xùn)練完成，當(dāng)攝像頭看到某個(gè)場景時(shí)，可在幾毫秒內(nèi)給出答案?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)成功追蹤了一束光，并使用兩個(gè)4×4像素石墨烯光電探測器陣列堆棧追蹤瓢蟲。此外，研究人員還證明該項(xiàng)技術(shù)是可擴(kuò)展的。他們認(rèn)為，對于一些實(shí)際應(yīng)用，只需4000個(gè)像素，而對于更多的應(yīng)用，只需400×600像素陣列。雖然成像系統(tǒng)技術(shù)可與其他材料一起使用，但石墨烯的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是無需人工照明，而且對環(huán)境友好。

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