Видеть за углом без зеркала обычно просто невозможно, так как стены домов и другие поверхности для четких изображений слишком шершавые и отражают только рассеянный свет. Однако благодаря лазерным технологиям и компьютерным программам исследователи разработали системы так называемой прямой видимости. При этом лазерный луч направлен на стену так, что отраженный поток света попадает на объект за углом, затем вновь отражается на стену и теперь может быть зафиксирован специальной камерой.
Однако невооруженным глазом видно только расплывчатое яркое пятно, поскольку свет, отраженный многократно, рассеивается слишком сильно. Для восстановления информации об объекте по диффузным сигналам ученые используют сложные алгоритмы обработки. До сих пор такие системы камер обеспечивали довольно размытые изображения с низким разрешением и плохо работали при ярком свете.
Кристофер Метцлер (Christopher Metzler) из Стэнфордского университета и его команда разработали технологию, позволяющую обычной цифровой камерой получать из-за угла четкие изображения с высоким разрешением при дневном свете. Они начали с новой физической модели рассеяния света и шума, а на ее основе обучили сложную нейронную сеть искусственно генерировать эти тренировочные данные.
Затем была сконструирована испытательная камера, в которой находился скрытый объект - изображение буквы высотой 1 см. В метре от него была стена, служившая отражающей поверхностью. Ее освещали лазером под углом 45 °, одновременно направляя цифровую камеру на стену, чтобы заснять отраженный свет. Обрабатывала данные изображения нейронная сеть.
Системе ИИ удалось сделать буквы за углом видимыми и удивительно четкими, используя только две фотографии обычной камеры со временем экспозиции 1/8 с. Разрешающая способность системы достигала около 300 мкм даже при относительно ярком освещении.
Такие системы можно использовать, чтобы сделать видимым номерной знак автомобиля, припаркованного за углом, или вовремя распознать пешеходов, которых не видно на перекрестке. «Взгляд из-за угла» был бы очень полезен и для автономных транспортных средств. Передача изображения «без прямой видимости» может применяться в навигации, робототехнике, медицинской визуализации, а также в обороне.
