編譯/VR陀螺

近日，劍橋大學、牛津大學和倫敦大學學院的研究人員宣布開發(fā)出一種專為汽車平視顯示器設計的AR全息系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用激光雷達（LiDAR）點云投射4K視頻。這項技術通過顯示實時3D全息圖像，在尺寸和距離上與現(xiàn)實世界中的物體保持一致，為駕駛員提供潛在道路危險的全面視圖，從而大大提高了道路安全性。

圖源：Advanced Optical Materials 

如上圖所示，根據(jù)激光雷達點云數(shù)據(jù)生成 CGH 的光學裝置，a) LCoS的原理基于液晶的排列。b) SLM 的組件由光電元件組成。比例尺：1 厘米。插圖顯示了LCoD面板。插圖比例尺：5毫米。c) 光學投影系統(tǒng)包括4K SLM、He-Ne激光器、非球面透鏡 (L1)、聚焦透鏡 (L2)、偏振片 (P1-2)、半波板 (HW) 和分束器(BS)。e)分辨率圖目標：線條、棋盤格、Secchi盤、陰陽圖和西門子星狀圖，用于校準設備。f) 計算機生成的分辨率目標全息圖。虛線顯示分析區(qū)域。g) 重放解析目標的字段結(jié)果。h) 原始目標、CGH生成的目標和回放場結(jié)果的強度-距離圖。

該系統(tǒng)利用光探測和測距（LiDAR）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成詳細的3D圖像，并利用GPU加速計算，以比傳統(tǒng)CPU處理更快的速度創(chuàng)建全息圖像。這就提供了一個增強的道路視圖，保持駕駛員的注意力，大大降低了由于人為失誤造成事故的風險。

與投影到擋風玻璃一小部分的現(xiàn)有二維平視顯示器不同，這項技術能讓駕駛員的眼睛始終專注于路面。3D投影可從駕駛員視野的任何角度提供危險信息，而不會分散注意力或讓人不知所措。

圖源：Advanced Optical Materials 

如上圖所示，全息設置的深度信息，可在回放場中重新創(chuàng)建360°浮動3D對象。a)使用分離算法提取的點云數(shù)據(jù)，經(jīng)過后處理后形成CGH和回放場結(jié)果中的強度曲線。每個點都分配有一個強度值。b)作為后處理程序的一部分，光學聚焦透鏡被簡化為虛擬菲涅爾透鏡。虛擬菲涅爾透鏡的焦距為f=50毫米和f=75毫米。 c) LiDAR對象旋轉(zhuǎn)，深度信息為像素強度，對象的深度信息將作為360°旋轉(zhuǎn)的完全可評估障礙物顯示給駕駛員。旋轉(zhuǎn)過程顯示為0°和 30°。d)提取的LiDAR對象的3D對象旋轉(zhuǎn)及其相應的回放場結(jié)果：0°時顯示的LiDAR卡車、LiDAR對象的強度圖、回放場結(jié)果；3D物體繞y軸旋轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)30°時的卡車LiDAR圖像以及回放場結(jié)果。

研究人員使用激光雷達捕捉極其詳細的掃描數(shù)據(jù)，單個物體的數(shù)據(jù)點高達40萬個。專門的數(shù)據(jù)處理技術只提取基本的信息，實時生成全息圖。這樣就可以對繁忙、不斷變化的街道上的潛在障礙物進行360度評估。

收集到的數(shù)據(jù)還可以通過云存儲和共享，創(chuàng)建一個眾包平臺，為經(jīng)過該區(qū)域的所有車輛提供實時危險感知。

研究人員目前正在與谷歌合作，在實際車輛中測試該系統(tǒng)，道路試驗可能于2024年開始。該團隊的目標是開發(fā)一個具有包容性的系統(tǒng)，以提高所有道路使用者的安全。

來源：displaydaily