近日，美國(guó)普渡大學(xué)的研究人員在機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器視覺和感知領(lǐng)域取得了引人注目的重大突破。相較于現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)，他們的創(chuàng)新方法展現(xiàn)了明顯改善，預(yù)計(jì)未來將使機(jī)器更加有效、更加安全地感知周圍環(huán)境。

HADAR：機(jī)器感知的革命性飛躍

這項(xiàng)名為HADAR（熱輔助探測(cè)和測(cè)距）的突破性項(xiàng)目由普渡大學(xué)的電氣與計(jì)算機(jī)工程系副教授Zubin Jacob及研究科學(xué)家Fanglin Bao合作推出。這一開創(chuàng)性的解決方案得到了廣泛關(guān)注，并對(duì)其在不同領(lǐng)域的潛在應(yīng)用寄予厚望。

傳統(tǒng)的機(jī)器感知通常依靠激光雷達(dá)、雷達(dá)和聲納等主動(dòng)傳感器，它們通過發(fā)出信號(hào)收集周圍環(huán)境的三維數(shù)據(jù)。但這些方法存在一定的挑戰(zhàn)，尤其是在規(guī)模擴(kuò)大時(shí)，容易受到信號(hào)干擾，甚至可能威脅人類的安全。弱光條件下的攝像機(jī)限制和傳統(tǒng)熱成像技術(shù)的“鬼影效應(yīng)”使問題更為復(fù)雜。

HADAR試圖克服這些困境。"物體及其環(huán)境的持續(xù)熱輻射導(dǎo)致了無紋理圖像，成為了利用熱輻射進(jìn)行機(jī)器感知的難題。"研究人員解釋稱："這就是所謂的‘鬼影效應(yīng)’。"

HADAR的方案集成了熱物理學(xué)、紅外成像和機(jī)器學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)了完全被動(dòng)和物理感知的機(jī)器感知。雅各布教授特別強(qiáng)調(diào)了HADAR帶來的范式轉(zhuǎn)變，他表明未來的機(jī)器感知將能克服白天和夜間的二分法。

實(shí)際意義和未來方向

HADAR在夜間越野場(chǎng)景中恢復(fù)紋理的能力體現(xiàn)了其實(shí)用價(jià)值。Bao指出，HADAR TeX視覺系統(tǒng)不僅恢復(fù)了紋理，還克服了重影效應(yīng)，精準(zhǔn)地描繪了復(fù)雜的圖案，展示了其卓越的感知能力。

然而，要將HADAR集成到自動(dòng)駕駛汽車或機(jī)器人等實(shí)際應(yīng)用中，還需解決許多挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃縮小尺寸、降低價(jià)格，提高相機(jī)速度等，來滿足自動(dòng)駕駛汽車的需求。

在應(yīng)用方面，HADAR TeX視覺技術(shù)雖然最初針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車和機(jī)器人開發(fā)，但其潛力可能遠(yuǎn)不止于此，包括農(nóng)業(yè)、國(guó)防、醫(yī)療保健和野生動(dòng)物監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

值得稱贊的是，為了表彰他們的創(chuàng)新努力，雅各布和鮑獲得了DARPA的資助，并從特拉斯克創(chuàng)新基金（Trask Innovation Fund）獲得了5萬美元的獎(jiǎng)勵(lì)。他們已經(jīng)向普渡大學(xué)的創(chuàng)新技術(shù)商業(yè)化辦公室提交了這項(xiàng)創(chuàng)新，并已開始申請(qǐng)專利。

普渡大學(xué)這一顛覆性的研究為重新定義機(jī)器感知的邊界做出了重大貢獻(xiàn)，也為機(jī)器人技術(shù)及其他領(lǐng)域更加安全、更高效的未來鋪平了道路。外界對(duì)于這一創(chuàng)新解決方案充滿期待，并希望其將在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)其巨大潛力。