Sistem Pelacakan Gerakan 3D Canggih: Sensor Generasi Berikutnya untuk Teknologi Otonom
Sistem pelacakan gerakan 3D real-time menggabungkan detektor cahaya transparan dengan metode jaringan syaraf tiruan canggih untuk menciptakan sistem yang suatu saat nanti dapat mengganti LiDAR dan kamera dalam teknologi otonom. Sistem citra ini mengeksploitasi keuntungan detektor foton grafen nano skala yang sangat sensitif dan transparan.
Detektor foton grafinya diedit untuk menyerap hanya sekitar 10% dari cahaya yang terkena, membuatnya hampir transparan. Karena grafen sangat sensitif terhadap cahaya, ini cukup untuk menghasilkan citra yang dapat direkonstruksi melalui citraan komputasi. Detektor foton tumpuk di belakang satu sama lain, menghasilkan sistem yang kompakt, dan setiap lapisan fokus pada bidang fokus yang berbeda, yang memungkinkan citraan 3D.
Tim juga mengatasi pelacakan gerakan real-time, yang sangat penting untuk berbagai aplikasi robotika otonom. Untuk melakukannya, mereka perlu cara untuk menentukan posisi dan orientasi objek yang dilacak. Pendekatan umum melibatkan sistem LiDAR dan kamera bidang cahaya, keduanya menderita keterbatasan yang signifikan. Yang lain menggunakan metamorfo atau banyak kamera. Perangkat keras saja tidak cukup untuk menghasilkan hasil yang diinginkan.
Tim membangun setup optik dan mengaktifkan jaringan syaraf tiruan untuk mencerminkan informasi posisi. Jaringan syaraf tiruan dilatih untuk mencari objek tertentu dalam seluruh adegan dan kemudian fokus hanya pada objek yang diminati; misalnya, pejalan kaki dalam lalu lintas atau objek yang masuk ke jalur Anda di tol. Teknologi ini bekerja sangat baik untuk sistem yang stabil, seperti manufaktur otomatis, atau proyeksi struktur tubuh manusia dalam 3D untuk komunitas medis.
Jenis algoritma yang dikembangkan tim berbeda dari algoritma pemrosesan sinyal tradisional yang digunakan untuk teknologi citraan yang berdiri lama seperti X-ray dan MRI. Tim demonstrasi sukses melacak sinar cahaya serta ladybug sebenarnya dengan tumpukan array detektor foton grafen 4 × 4 (16 piksel). Mereka juga membuktikan bahwa teknik mereka dapat diskalakan. Ini akan membutuhkan setidaknya 4.000 piksel untuk beberapa aplikasi praktis dan array 400 × 600-piksel untuk banyak yang lain.
Sementara teknologi ini dapat digunakan dengan bahan lain, keuntungan tambahan grafen adalah ia tidak memerlukan iluminasi buatan dan ramah lingkungan.
