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Hightech-System optimiert Sicht bei Fahrten in dichtem Nebel

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Forscher des Massachusetts Institute of Technologie (MIT) haben ein System entwickelt, das klare Bilder von Objekten generiert, die von dicken Nebelschwaden umgeben sind. Zusätzlich misst die Apparatur die Distanz, in der sich die Gegenstände befinden. Dies ist ein wesentlicher Meilenstein in der Weiterentwicklung von selbstfahrenden Autos, die somit schlechten Wetterbedingungen trotzen können.

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Blick durch den Nebel: Studienleiter Guy Satat testet das System im Labor.
Blick durch den Nebel: Studienleiter Guy Satat testet das System im Labor.
(Bild: Melanie Gonick/MIT)

Die Forscher um Guy Satat haben das System mithilfe eines kleinen Wassertanks getestet, in dem sich ein kleiner vibrierender Motor eines Luftbefeuchters befunden hat. In einem Nebel, der so dicht ist, dass das menschliche Auge nur 36 cm weit sieht, konnte das System bis zu einer Entfernung von 57 cm klare Bilder liefern und auch die Tiefe der Objekte messen.

Obwohl 57 cm noch nicht weltbewegend sind, war der für die Studie produzierte Nebel viel dichter, als dies im realen Leben der Fall wäre. Der Versuch hat gezeigt, dass dieses System verlässlicher als das menschliche Auge arbeitet.

Das MIT-System generiert Bilder von Objekten, die von dicken Nebelschwaden umgeben sind, und misst die Distanz, in der sich die Gegenstände befinden.
Das MIT-System generiert Bilder von Objekten, die von dicken Nebelschwaden umgeben sind, und misst die Distanz, in der sich die Gegenstände befinden.
(Bild: Melanie Gonick/MIT)

„Time of Flight“-Kamera schickt ultrakurze Laserblitze

Bei diesem Ansatz kommt eine „Time of Flight“-Kamera zum Einsatz. Diese schickt ultrakurze Laserblitze in die Umgebung und misst die Zeit, welche die Reflexionen benötigen. Nebel sorgt dafür, dass das Licht zerstreut wird.

Das meiste Licht, das den Sensor erreicht, wird statt durch Objekte, denen es im Verkehr auszuweichen gilt, durch Wassertröpfchen reflektiert. Doch auch das Licht, das auf potenzielle Hindernisse trifft, kommt zu unterschiedlichen Zeitpunkten zurück.

Auch Veränderungen in der Nebeldichte sind kein Problem

Das MIT-System umgeht dieses Problem, indem es Statistiken heranzieht. Die verschiedenen Muster, die durch Licht generiert werden, das im Nebel reflektiert wird, variieren je nach Nebeldichte: Im Durchschnitt dringt das Licht im dichten Nebel weniger weit vor als in einem leichten.

Die Forscher konnten dennoch zeigen, dass sich die Ankunftszeiten des reflektierten Lichts unabhängig von der Nebeldichte an ein statistisches Schema, die Gammaverteilung, halten. Entscheidend ist, dass das System für jedes von den 1024 Pixel im Sensor eine unterschiedliche Gammaverteilung berechnet, weswegen Veränderungen in der Nebeldichte kein Problem darstellen.

Das Video unten zeigt den Test mit dem MIT-System

(Pressetext)

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