Ученые научились смотреть сквозь стены с помощью лазера

Увидеть невооруженным глазом, что что происходит за углом дома, невозможно, но с помощью современных технологий нет почти ничего невозможного. Технологии, обеспечивающие видимость объектов, находящихся вне поля зрения (так называемые non-line-of-sight или NLOS), представляют собой большой интерес для производителей беспилотных автомобилей, ведь с их помощью машина сможет «видеть», что происходит за поворотом, до того, как повернет.

Команда исследователей лаборатории Computational Imaging Lab Стэнфордского университета сделала большой шаг в разработке технологий NLOS – нашла способ видеть сквозь стены с помощью лазера и замочной скважины.

В настоящее время NLOS-системы не имеют широкого применения, но в будущем они смогут использоваться службами спасения для выявления людей после катастроф, а также в медицине для получения улучшенных изображений внутренних органов пациентов. Концепция NLOS уже не раз доказывала свою состоятельность, однако существующие на данный момент технологии работают слишком медленно, чтобы быть достаточно эффективными.

В прошлом эксперименты с NLOS проводились только в отношении плоских, отражающих свет поверхностей. Исследователи воздействовали на эти поверхности пульсирующими световыми лучами (как правило, лазерными), захватывали отраженные лучи и с помощью их анализа определяли, что находится за плоской поверхностью.

Исследование специалистов Стэнфордского университета не решает проблему скорости, зато работает при более разнообразных условиях. Исследователи просто светили лазерным лучом через замочную скважину в точку на стене. Фотоны из этого луча рассеивались, «прыгая» по комнате и всем находящимся в ней предметам. Через некоторое время небольшое количество фотонов возвращалось через замочную скважину, но их было недостаточно для того, чтобы определить, что находится в комнате.

Как обнаружилось в ходе эксперимента, движущиеся предметы меняли пульсацию лазерных лучей таким образом, что исследователи могли получить достаточно данных, которые после обработки с помощью алгоритмов искусственного интеллекта давали удовлетворительное представление о находящихся в комнате предметах.

Правда, это представление о форме объектов получилось довольно смутным – силуэты людей, к примеру, больше напоминают птиц. Зато буквы в тексте можно разобрать почти все. Однако важнее всего то, что представления о предметах были получены без прямого взгляда на них. При правильных условиях с помощью усовершенствованного алгоритма можно будет определить, ходит ли кто-то за закрытой дверью. Возможно, вскоре придется заклеивать пластырем не только камеры ноутбуков, но и замочные скважины.