Forskare vid Heriot-Watt University, i samarbete med forskare från University of Toulouse, Frankrike, har föreslagit ett nytt ramverk som kombinerar statistiska modeller med mycket skalbara beräkningsverktyg från datorgrafikgemenskapen för att extrahera 3D-informationen i realtid (50 bildrutor per sekund).

Den nya metoden möjliggör måldetektering och avbildning genom röriga scener, möjliggör robust, realtidsmålrekonstruktion av komplexa rörliga scener, och en föregångare för den eventuella avkänningstekniken som behövs för långsiktiga fordonsavkänningar, en nyckelfunktion för nästa generations förarlösa bilar.

Rekonstruktion av 3D-scener har många viktiga tillämpningar som formar vår nuvarande och framtida, inklusive autonoma bilar, miljöövervakning och försvar.

Forskare från Heriot-Watt har meddelat de anmärkningsvärda nya resultaten för realtidsbildrekonstruktion i den prestigefyllda vetenskapliga tidskriften, Naturkommunikation .

En av dessa forskare, Professor Stephen McLaughlin, chef för tekniska högskolan och fysikaliska vetenskaper talade om forskningen.

Han sa:"Möjligheten att leverera 3D-videorekonstruktion i realtid möjliggör utplacering av ny sensingteknik för långsiktiga fordonsavkänningar, en nyckelfunktion för nästa generations förarlösa bilar. "

Professor Gerald S. Buller från Institute of Photonics and Quantum Sciences sa:"Detta arbete representerar den mest avancerade realtids 3D-rekonstruktionen av en komplex verklig scen som ännu visats, placerar Heriot-Watt fast i framkant av internationella insatser inom detta framväxande område. "

Dr Yoann Altmann, RAEng Research Fellow vid School of Engineering and Physical Sciences sa:"Detta arbete som kombinerar fotonik, statistisk bildbehandling och datorgrafikverktyg illustrerar verkligen hur betydande framsteg kan uppnås via tvärvetenskaplig forskning. "

Primitiva laserbaserade radar-eller lidar-tekniker används för närvarande i de senaste generationerna av bilar för att bedöma avstånd till närliggande fordon eller andra potentiella hinder.

Heriot-Watt har varit banbrytande för användningen av den avancerade tidskorrelerade enkelfotonräknande lidar-metoden som har flera fördelar jämfört med befintliga tillvägagångssätt, tillåter användning av ögonsäkra laserkällor och möjliggör utmärkt upplösning på lång räckvidd (hundratals meter till kilometer).

Nyligen, denna teknik användes för att framgångsrikt rekonstruera högupplösta 3-D-bilder i extrema miljöer som genom dimma, med röriga mål, i mycket spridda undervattensmedier, och i fritt utrymme vid avstånd större än 10 km.

Dock, tills nu, en stor begränsning har varit den betydande tid som krävs för analys av registrerade data. Återställa 3-D-informationen från de individuella tidsinställda enfotondetekteringshändelserna är en utmanande uppgift som kräver intensiva bildbehandlingsalgoritmer. Tidigare metoder krävde dussintals sekunder eller till och med minuter för att bearbeta en enda lidarram eller påtvingade restriktiva antaganden på scenen för att återhämta sig, hindrar praktiska 3D-bildbehandlingar.

Resultaten publicerades idag, Fredag, 1 november i den vetenskapliga tidskriften, Naturkommunikation .