Использование поляризованного света позволило поднять точность контроллера Microsoft Kinect в тысячу раз - «Наука и технологии»

Трудно отрицать тот факт, что проект контроллера Microsoft Kinect потерпел полную неудачу в качестве контроллера для компьютерных игр. Понимая это, компания Microsoft даже перестала включать этот контроллер в стандартный набор поставки игровой приставки Xbox One, для которой он изначально и был предназначен. Однако, это устройство обладает достаточно большим потенциалом для его использования в областях, очень далеких от области компьютерных игр и развлечений, мы уже не один раз приводили примеры использования этого контроллера в робототехнике, в медицине, для создания трехмерных карт окружающей среды и т.п.

Однако, возможностей контроллера Kinect, который может "различить" детали и объекты, размерами не менее сантиметра, с расстояния в несколько метров, явно недостаточно для создания точных трехмерных карт. И специалисты из лаборатории Media Lab Массачусетского технологического института нашли способ, как при помощи поляризованного света увеличить разрешающую способность контроллера в целых тысячу раз.

Новая система получила название Polarized 3D. В этой системе используется источник поляризованного света, который освещает окружающую среду. Контроллер Kinect делает то, что он умеет делать достаточно хорошо - он вычисляет расстояние до объектов, измеряя задержку между излучением импульса света и регистрацией отраженного от объекта света. Эта информация, объединенная с информацией, заключенной в поляризации отраженного света, позволяет получить достаточно подробное трехмерное изображение.

Для выделения информации, заключенной в поляризации света, исследователи установили перед объективом камеры контроллера обычный поляризационный светофильтр, широко используемый в фотографии. Затем, при помощи модернизированного Kinect-а было сделано три снимка одного и того же объекта, в каждом из которых светофильтр был повернут на определенный угол. И, в конце концов, специализированное программное обеспечение, используя данные о глубине изображения и данные об интенсивности света с определенной поляризацией, создало снимок объекта, на котором можно было различить детали, размерами в 100 микрометров.

Исследователи из лаборатории Media Lab сравнили результаты работы модернизированного Kinect-а с результатами работы высококачественного лазерного сканера, который так и не сумел дать более высокое качество изображения. К сожалению, данная система еще очень далека от возможности ее использования в коммерческом плане. И главной проблемой, как это ни странно, в данном случае стали частицы пыли, находящейся в воздухе. Ранее контроллер Kinect просто был не в состоянии увидеть такие частицы, а с учетом его новой разрешающей способности эти частицы представляют собой серьезные помехи для работы, влияние которых требуется подавить, компенсировать или отфильтровать математическим путем.

Однако, исследователи из Массачусетса уже занимаются подготовкой технической документации и приведением исходного программного кода к должному виду, после чего все это будет выложено в открытый доступ. Это делается для того, что бы данной разработкой смог воспользоваться в своих целях любой желающий, и в конце концов, кому-нибудь все же удастся найти подходящий метод для борьбы с помехами, о которых было упомянуто чуть выше.