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日志

LIDAR芯片技术或取代机器视觉成为新的机器

已有 7 次阅读2018-5-16 15:47 |个人分类:机器视觉| 标签检测设备, 印刷检测设备, 机器视觉软件, 标签品检机

  新式LIDAR可以把光线反射设备缩小成比一粒米还小的一个芯片,比现在市面上的LIDAR系统更小巧轻便、而且更便宜。它将会是机器人未来的眼睛。

  

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  LIDAR芯片技术或取代机器视觉成为新的“机器之眼”

  对于要在物质世界“生存”的机器人来说,它们需要一双像样的眼睛。一般情况下,这个是藉助LIDAR(激光探测与测量)来实现。LIDAR是一项技术,原理是光经过附近物体表面反射,在机器人周围形成一个3D效果的地图。LIDAR就像是基础力学中的无线电探测器,但因为它用的是光而不是无线电波,因此形成的地图会更精确,精确到当它被应用到飞机上时,可以辨识树上的不同树叶;当它被安装到自动驾驶汽车上时,可追踪骑士和行人的运动轨迹。

  然而,LIDAR系统既贵又笨重。高端机型差不多要数万美元,即使最小的新型系统也像冰球那么大。LIDAR感应器通常被安装在Google的自动驾驶汽车车顶上。

  这个感应器之所以比较笨重的原因在于它是机械的,拥有活动零件。陀螺仪的一部分不停地转动,因此激光可以360度扫射,但这也限制了LIDAR影像的更新。为什么这么说呢?因为只有当光反射到传感器上的时候,感应器才能感知到哪里有物体存在,即使传感器能根据物体之前的位置、运动方向以及速度推断出该物体的位置,它仍然有各种各样的盲点。

  来自MIT和DARPA的研究人员或许找到了一个解决办法,他们发明了一个新式LIDAR,可以把光线反射设备缩小成比一粒米还小的一个芯片那样。研究人员曾发表过一篇文章,上面写道,他们设计的传感器比现在市面上的LIDAR系统更小巧轻便、而且更便宜。它将会是机器人未来的眼睛。

  这项新技术的关键是一门被称为矽光子学的学科,在矽光子学中,工程师发明了可以用显微镜观察到的导光和控光的小型电路。Poulton和Watts把这个小型电路比做是微芯片,它能把用铜线和组件构成的电子系统压缩,用更小的晶体管构成。

  结果是,藉助一个6mm的芯片,LIDAR感应器器只有0.5mm,只要10美元就可以大规模地制造。这些芯片有一些缺点:能看到的视野比较狭窄,距离也比较短(目前,它们只能“看见”两公尺内的物体),但是参与研究的人员称这些性能很快就可以得到改善。Poulton和Watts写道:“我们预计在一年以内使视野范围扩大到10公尺,我们相信过不了几年,‘芯片上的LIDAR’就可以成为可达成商业解决方案。”

  最终的结果可能是便宜的感应器代替了机器视觉,而移动处理器代替了机器计算。即使机械化的LIDAR系统保留了其应用在远距离感应上的有效性,电晶体LIDAR芯片可以对一系列产品深度感应。Poulton和Watts建议将他们的芯片安装到机器人的手指上,这样一来,机器人就能感知它所抓到的东西。这项技术可能也会运用到人工智能玩具、3D智能手机和无人机的二代产品研发中。

  

  


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