目前大部分自動駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)在識別周邊的環(huán)境和物體時，都是使用相機和傳感器等捕捉感知到的可見光經(jīng)過各種光學(xué)原理所生成的圖像和視頻。其實從仿生學(xué)角度講，這種方式正是模仿了人類的雙眼及大腦的工作原理，但也正因為此，目前普遍的自動駕駛導(dǎo)航系統(tǒng)在難倒人類駕駛員的濃霧可見度低時也束手無策。

為了解決這個問題，麻省理工學(xué)院的研究人員GuySatat，RameshRaskar和Matthew Tancik研發(fā)了一種全新的基于激光的成像系統(tǒng)，即使在濃霧中利用激光可以也能準(zhǔn)確計算車輛與前方物體的距離。這一系統(tǒng)將會在今年5月在匹茲堡舉行的計算攝影國際大會上正式發(fā)布，主要原理是，該系統(tǒng)使用從照相機中發(fā)射出的短脈沖激光及其從前方物體反射回的反射時間來計算與前方物體的距離。

圖 | MIT對比兩種識別解決方案

當(dāng)天氣很好，激光波被發(fā)射與反射的路徑都十分清晰單一，利用反射時間計算與物體距離的方法是非常準(zhǔn)確的。但是當(dāng)前方有濃霧時，由無數(shù)懸在空中的微小水滴組成的霧會把激光在發(fā)射與反射過程中向各種方向散射出去。因此，被散射而中斷過的激光脈沖最終會以與晴朗天氣中不同的反射時間返回到相機，因此僅僅依賴于反射時間信息計算的距離是不完全準(zhǔn)確的。

為了解決這個問題，麻省理工學(xué)院的研究人員說他們已經(jīng)開發(fā)出了一種新的處理算法——他們發(fā)現(xiàn)，無論霧可能有多厚，散射激光的反射時間總是遵循一個非常具體的分布模式。當(dāng)攝像機以每兆分之一秒的頻率計算返回到傳感器的光子數(shù)量，并把這些結(jié)果繪制成圖時，系統(tǒng)可以應(yīng)用特定的數(shù)學(xué)濾波器來找出數(shù)據(jù)尖峰，從而得到準(zhǔn)確的隱藏在霧中的實際物體的距離。

研究人員在麻省理工學(xué)院的實驗室里制作了極其濃的霧來對成像系統(tǒng)進(jìn)行測試。在這個充滿濃霧的長約1米的小房間里，該成像系統(tǒng)能夠清晰地看到的物體的距離比人眼可以看到的要多足足21厘米?？梢栽O(shè)想，當(dāng)放大還原到現(xiàn)實世界的尺寸和條件時，霧的濃度肯定不會像研究人員人為創(chuàng)造的那么厚重，該系統(tǒng)將能夠看到足夠遠(yuǎn)的前方道路的物體，并讓車輛有足夠的時間作出安全的反應(yīng)來避免危險。