Los equipos del programa Invisible Hearlights pretenden descubrir, qué información se puede recuperar de las emisiones térmicas del entorno para crear soluciones nuevas para la visión 3D pasiva.
DARPA ha seleccionado cuatro equipos de investigación de la industria y la universidad para el programa «Invisible Headlights», que pretende determinar si es posible que los vehículos autónomos naveguen en completa oscuridad haciendo uso exclusivamente de sensores pasivos.
Los sistemas autónomos actuales requieren iluminación activa para navegar en la oscuridad (faros, lidar o algún otro sensor emisor), pero estos medios emiten firmas activas, que se pueden detectar a gran distancia. El programa Faros Invisibles pretende eliminar esta vulnerabilidad, descubriendo cómo transformar la luz térmica ambiental presente en todos los entornos en un sensor 3D totalmente pasivo, lo suficientemente preciso y rápido como para usarlo para la navegación autónoma. Los investigadores explorarán y cuantificarán la información contenida en estas emisiones ambientales y luego crearán nuevos sensores y algoritmos para explotar esa información.
Los equipos de investigación siguientes abordarán estos retos:
- Areté Associates, de Northridge (California), realizará análisis virtuales para comprender el entorno espectral y polarimétrico infrarrojo y desarrollar algoritmos de visión 3D de bajo contraste.
- Kitware, Inc. de Clifton Park (Nueva York), se servirá de cámaras infrarrojas hiperespectrales multibanda personalizadas, combinadas con algoritmos de inteligencia artificial y aprendizaje automático, para estimar la estructura local de la escena en 3D y la semántica para la navegación.
- Un equipo dirigido por el Instituto Tecnológico de Massachusetts, está trabajando en la ampliación de la tecnología de los detectores de fotones individuales de nanohilos superconductores (SNSPD) para convertirlos en un conjunto de sensores infrarrojos de muy bajo ruido.
- La Universidad de Purdue, en West Lafayette (Indiana), está desarrollando nuevos tipos de sensores ultrarrápidos basados en el espín y enfoques de visión 3D que aprovechan las propiedades del entorno térmico.
«Estos equipos están buscando enfoques innovadores para explotar el espectro infrarrojo», dijo Joe Altepeter, director del programa Faros Invisibles de la Oficina de Ciencias de la Defensa de DARPA. «Están explorando formas de captar más información de la escena mediante nuevos dispositivos, algoritmos mejorados y mayor diversidad de mediciones».
Además, un equipo gubernamental dirigido por la Dirección de Visión Nocturna y Sensores Electrónicos (NVESD) del Centro C5ISR del Ejército está acelerando el trabajo de los equipos de investigación al reunir un conjunto sin precedentes de imágenes hiperespectrales y polarimétricas terrestres con las correspondientes imágenes reales en 3D.
Durante la fase 1, los ejecutores del programa tienen la tarea de estudiar si las emisiones térmicas contienen suficiente información, como para permitir la conducción autónoma en condiciones de gran oscuridad; en la fase 2, los equipos tienen que diseñar y probar sensores y algoritmos para demostrar que los sistemas reales pueden medir suficiente información para la visión 3D; en la fase final se construirán y probarán sistemas pasivos de demostración que se compararán con sensores activos en pruebas de campo.
La tecnología de los faros invisibles podría ampliar los tipos de entornos y misiones en los que operan los activos autónomos de noche, bajo tierra, en el Ártico y con niebla. Y lo que es más importante, un conocimiento más profundo de la información contenida en las emisiones térmicas del entorno servirá de base para futuras aplicaciones que exploten la luz infrarroja.
Se puede obtener más información sobre el programa de faros invisibles en: https://www.darpa.mil/program/invisible-headlights.
Fte. DARPA
