Los investigadores han desarrollado la primera pantalla frontal de realidad aumentada basada en LiDAR para su uso en vehículos. Las pruebas en una versión prototipo de la tecnología sugieren que podría mejorar la seguridad vial al "ver a través" de los objetos para alertar de peligros potenciales sin distraer al conductor.

La tecnología, desarrollado por investigadores de la Universidad de Cambridge, la Universidad de Oxford y el University College London (UCL), se basa en LiDAR (detección de luz y rango), y utiliza datos LiDAR para crear representaciones holográficas de ultra alta definición de objetos de la carretera que se transmiten directamente a los ojos del conductor, en lugar de las proyecciones de parabrisas en 2D que se utilizan en la mayoría de las pantallas de visualización frontal.

Si bien la tecnología aún no se ha probado en un automóvil, pruebas tempranas, basado en datos recopilados de una calle muy transitada en el centro de Londres, mostró que las imágenes holográficas aparecen en el campo de visión del conductor de acuerdo con su posición real, creando una realidad aumentada. Esto podría ser particularmente útil cuando objetos como señales de tráfico están ocultos por árboles grandes o camiones, por ejemplo, permitiendo al conductor 'ver a través' de las obstrucciones visuales. Los resultados se informan en la revista. Óptica Express .

"Se están incorporando pantallas de visualización frontal en los vehículos conectados, y normalmente proyecta información como la velocidad o los niveles de combustible directamente en el parabrisas delante del conductor, que deben mantener la vista en el camino, "dijo la autora principal Jana Skirnewskaja, un doctorado candidato del Departamento de Ingeniería de Cambridge. "Sin embargo, queríamos dar un paso más al representar objetos reales en forma de proyecciones panorámicas en 3D ".

Skirnewskaja y sus colegas basaron su sistema en LiDAR, un método de detección remota que funciona enviando un pulso láser para medir la distancia entre el escáner y un objeto. LiDAR se usa comúnmente en agricultura, arqueología y geografía, pero también se está probando en vehículos autónomos para la detección de obstáculos.

Usando LiDAR, los investigadores escanearon Malet Street, una calle muy transitada en el campus de la UCL en el centro de Londres. Coautor Phil Wilkes, un geógrafo que normalmente usa LiDAR para escanear bosques tropicales, escaneó toda la calle utilizando una técnica llamada escaneo láser terrestre. Se enviaron millones de pulsos desde múltiples posiciones a lo largo de Malet Street. Luego, los datos LiDAR se combinaron con los datos de la nube de puntos, construyendo un modelo 3D.

"De esta manera, podemos unir los escaneos, construyendo una escena completa, que no solo captura árboles, pero carros, camiones gente, señales, y todo lo demás que verías en una calle típica de la ciudad, ", dijo Wilkes." Aunque los datos que capturamos eran de una plataforma estacionaria, es similar a los sensores que estarán en la próxima generación de vehículos autónomos o semiautónomos ".

Cuando se completó el modelo 3D de Malet St, Luego, los investigadores transformaron varios objetos en la calle en proyecciones holográficas. Los datos LiDAR, en forma de nubes de puntos, fue procesado por algoritmos de separación para identificar y extraer los objetos de destino. Se utilizó otro algoritmo para convertir los objetos objetivo en patrones de difracción generados por computadora. Estos puntos de datos se implementaron en la configuración óptica para proyectar objetos holográficos 3D en el campo de visión del conductor.

La configuración óptica es capaz de proyectar múltiples capas de hologramas con la ayuda de algoritmos avanzados. La proyección holográfica puede aparecer en diferentes tamaños y está alineada con la posición del objeto real representado en la calle. Por ejemplo, un letrero de la calle oculto aparecería como una proyección holográfica en relación con su posición real detrás de la obstrucción, actuando como un mecanismo de alerta.

En el futuro, los investigadores esperan refinar su sistema personalizando el diseño de las pantallas de visualización frontal y han creado un algoritmo capaz de proyectar varias capas de diferentes objetos. Estos hologramas en capas se pueden organizar libremente en el espacio de visión del conductor. Por ejemplo, en la primera capa, una señal de tráfico a una distancia mayor se puede proyectar a un tamaño más pequeño. En la segunda capa, una señal de advertencia a una distancia más cercana se puede mostrar en un tamaño más grande.

"Esta técnica de capas proporciona una experiencia de realidad aumentada y alerta al conductor de forma natural, ", dijo Skirnewskaja." Cada individuo puede tener diferentes preferencias para sus opciones de visualización. Por ejemplo, Los signos vitales de salud del conductor podrían proyectarse en una ubicación deseada de la pantalla de visualización frontal.

"Las proyecciones holográficas panorámicas podrían ser una valiosa adición a las medidas de seguridad existentes al mostrar los objetos de la carretera en tiempo real. Los hologramas actúan para alertar al conductor, pero no son una distracción".

Los investigadores ahora están trabajando para miniaturizar los componentes ópticos utilizados en su configuración holográfica para que puedan caber en un automóvil. Una vez que se completa la configuración, Se llevarán a cabo pruebas de vehículos en la vía pública de Cambridge.