MIT最令人期待的黑科技!隔「牆」視物

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

隔牆視物,在我們印象當中,是超級英雄們的家常便飯。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

不過這次,RAVV的合作伙伴MIT的科研人員們,讓我們大家圓了一回英雄夢——“隔牆視物”上線,讓你看到隱藏在角落的物體。

說起MIT科研人員的這次發現,純粹就是一個偶然。

時間追溯到2012 年,MIT計算機視覺科學家安東尼奧·托拉爾巴在西班牙海岸度假時,注意到酒店房間牆上出現了一些雜散的陰影。大家第一反應就是影子,但安東尼奧實事看到的卻不是。

職業病勾引起了他的好奇心,經過層層分析後,他最終意識到,這些雜影根本不是陰影,而是窗外天台微弱的倒立圖像。小孔成像的原理大家都懂,窗戶就是最簡單的針孔照相機,光線穿過一個小孔,在另一側形成一個倒立的實像,但在灑滿陽光的牆壁上難以察覺。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

在這裡,窗戶就像是一個最簡單的針孔相機,窗外光線通過窗戶這個小孔在另一側形成一個倒立的像,但是這個像在室內光亮的牆壁上幾乎不可辨別。

這卻讓安東尼奧意識到世界上充斥著大量我們的眼睛看不到的視覺信息。這些圖像對我們來說是看不見的,但它們一直都存在於我們的周圍。

安東尼奧通過計算機解讀出了窗臺外倒映進來的景象。其實,在我們的日常生活中隱藏了很多視覺信息,而且這些信息都可以通過計算機一一解讀。

要在環境中獲取更多的視覺信息,一些常見的物體就派上用場了,例如盆栽植物等。生活中隨處可見都是這些隱藏的視覺信息的“相機”。

有了這些“相機”,當然還需要有配套的使用說明書。於是,安東尼奧開發了一套妖媚的“隔牆視物”算法。這套算法妖媚的地方在於,隔著牆角拍攝的照片,只需要在其加工下,便可還原出牆角背後的一切。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

對拐角處地面上的陰影半影進行拍攝(圖 1),可以獲得角落附近物體的信息(圖 2)。當隱藏區域內的物體移動時,它們投射到半影上的光線相對牆壁掃過的角度不同。

這些細微的強度和顏色變化通常是肉眼看不到的(圖 3),但可以通過算法得到增強。光線從半影的不同角度投射的原始視頻顯示了:拐角處一個人在移動(圖 4);兩個人在移動(圖 5)。

今年6月,安東尼奧的同事,MIT教授比爾·弗里曼等人通過了樹葉的投影,構建出隱藏場景的部分景象。在這個過程中,研究人員通過葉子的陰影,找到缺失的每一組光線,最後將圖像拼湊出來。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

用這種光場技術獲得的圖像遠比之前的“意外相機”成像清晰,因為在算法中加入了對外界環境的先驗認知。室內植物的形狀、自然圖像趨於平滑的假設以及其他先驗認知,允許研究人員對噪音信號進行推斷,這有助於得到更清晰的圖像。

目前,自動駕駛汽車已經開始使用直接成像的激光雷達系統。可以想象,它們有一天也可能配備“隱藏相機”來觀察角落。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

除此之外,MIT這個算法還可能會在醫療業、安全設備、或檢測微小運動的天文學研究中派上用場。紐約大學和Flatiron研究所的天文學家和數據科學家大衛·霍格表示,有必要在天文學中利用這一技術。

即使在軍事中,非視線成像這一技術也會有很大的跨度,甚至或許可以救人一命。在不久的將來,這會是一項讓各國軍方期待的技術。

當然,隨著這一技術的應用,隨之而來的是帶來的隱私問題。當然,安東尼奧認為這個技術是一種工具,可以以多種不同方式加以利用。

為此同時,他感到非常興奮。不過,讓他感到興奮的不是技術上的可能性,也不是這一技術的使用,而是能夠發現隱藏在普通視野之外的現象。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物

當然,現在的任務是在更復雜的場景下和現實場景下更好地使用這個技術。

就像安東尼奧說的一樣,在世界上有很多東西還等著我們去發現。這個技術,也只不過是我們發現的其中之一。

MIT最令人期待的黑科技!隔“牆”視物


分享到:


相關文章: