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05 aprile 2018 

Cosa c’è dall’altra parte della strada? Un veicolo o un pedone? Possiamo scoprirlo con un laser applicato alle auto senza pilota

La nuova tecnologia è in fase di sperimentazione grazie ad un team di ricercatori dell’Università di Stanford, negli Stati Uniti. Un algoritmo ricostruisce in 3D un’immagine nascosta

Le sorprese si nascondono sempre dietro l’angolo e, soprattutto quando si è a bordo della propria auto senza un’ampia visibilità, bisogna prestare la massima attenzione per evitare impatti con chi arriva dall’altra parte della strada.

In un veicolo con conducente le possibilità di rischio e di pericolo si riducono se si guida con la massima prudenza. Il problema si pone nel caso di un'auto a guida autonoma, quindi senza pilota, che procede in direzione di una curva cieca, dietro alla quale può esserci un pedone, un animale o un altro veicolo. Anche se il passeggero nella macchina non può vedere la scena, sarebbe utile che la vettura si fermi prima che sia troppo tardi.

Per riuscire nell'impresa di "vedere" al di là di un angolo, alcuni ricercatori dell'Università di Stanford, negli Stati Uniti, stanno sperimentando una nuova tecnologia utilizzando impulsi laser e un rivelatore di fotoni molto sensibile.

La nuova tecnologia viene sperimentata anche su mezzi aerei capaci di distinguere elementi nel fogliame e mezzi di soccorso che possano trovare superstiti sepolti da grossi detriti e macerie. I risultati di questa sperimentazione sono stati già descritti in un articolo pubblicato sulla rivista Nature.

Nel dettaglio, il laser viene puntato in diagonale verso la parete laterale che impedisce la visibilità di ciò che accade nella parte opposta. La radiazione riflessa dalla parete illumina l'oggetto nascosto. Parte della radiazione riflessa dall'oggetto viene raccolta da un rivelatore di fotoni molto sensibile, posto vicino al laser. Un algoritmo si occupa poi di ricostruire forma e posizione dell'oggetto. Con questo apparato, i ricercatori inviano impulsi laser, invisibili all’occhio umano, verso la parete laterale. I fotoni vengono riflessi, a diversi angoli, investendo gli oggetti che incontrano, anche quelli che si trovano fuori dalla vista dello sperimentatore. Ancora una volta, vengono riflessi in diverse direzioni, e una parte di essi torna al rivelatore, realizzando una sorta di scansione dello spazio circostante, anche di quello che si trova dietro l’angolo.

Per gli scienziati, questo algoritmo, in grado di ricostruire in tre dimensioni la forma dell’oggetto nascosto, potrebbe teoricamente essere implementato sui sistemi di rilevazione LIDAR delle auto, che già usano impulsi laser per determinare la distanza dagli ostacoli vicini e l'hardware di questi sistemi potrebbe supportare il nuovo sistema di imaging.

Si tratta di un accessorio elettronico utilissimo, impensabile solo fino a una decina di anni fa, che si sostituisce all’occhio, alla mente e al piede del guidatore umano.

In un video su youtube realizzato dalla Stanford University i ricercatori illustrano nei dettagli al sperimentazione. “Sembra una cosa magica - ha spiegato Gordon Wetzstein, coordinatore dello studio e professore associato dell’università americana - ma l’idea di produrre un'immagine da una linea di vista non rettilinea è realmente possibile”

"Una sfida cruciale è trovare un modo efficiente per ricostruire la struttura tridimensionale dell'oggetto nascosto, ha sottolineato David Lindell, coautore della ricerca - considerando che tutto quello che c'è attorno fornisce un discreto livello di rumore".

Nell’articolo pubblicato sulla rivista Nature si evidenzia come questo processo dura attualmente da due minuti a un’ora, a seconda delle condizioni di luce e la riflettività dell’oggetto nascosto. Sulla base di quanto bene funziona l’algoritmo, si ritiene che potrebbe essere accelerato per rendere il processo quasi istantaneo. Ma prima che il sistema sia completamente pronto, gli scienziati devono farlo funzionare meglio con la luce diurna e con oggetti in movimento, come una palla che rimbalza o un bambino che corre. Al momento funziona particolarmente bene quando si rilevano oggetti retroriflettenti, come i segnali stradali.

Lello La Pietra