L’affichage tête haute holographique 3D pourrait améliorer la sécurité routière – Technoguide

Les chercheurs ont développé le premier affichage tête haute de réalité augmentée basé sur LiDAR pour une utilisation dans les véhicules. Des tests sur une version prototype de la technologie suggèrent qu’elle pourrait améliorer la sécurité routière en «voyant à travers» des objets pour alerter des dangers potentiels sans distraire le conducteur.

La technologie, développée par des chercheurs de l’Université de Cambridge, de l’Université d’Oxford et de l’University College London (UCL), est basée sur LiDAR (détection et télémétrie de la lumière) et utilise des données LiDAR pour créer des représentations holographiques ultra haute définition d’objets routiers. qui sont diffusées directement aux yeux du conducteur, au lieu des projections de pare-brise 2D utilisées dans la plupart des affichages tête haute.

Bien que la technologie n’ait pas encore été testée dans une voiture, les premiers tests, basés sur des données collectées dans une rue animée du centre de Londres, ont montré que les images holographiques apparaissent dans le champ de vision du conducteur en fonction de leur position réelle, créant une réalité augmentée. Cela peut être particulièrement utile lorsque des objets tels que des panneaux routiers sont cachés par de grands arbres ou des camions, par exemple, ce qui permet au conducteur de «voir à travers» les obstacles visuels. Les résultats sont rapportés dans la revue Optics Express.

“Des affichages tête haute sont intégrés dans les véhicules connectés et projettent généralement des informations telles que la vitesse ou les niveaux de carburant directement sur le pare-brise devant le conducteur, qui doit garder les yeux sur la route”, a déclaré l’auteur principal Jana Skirnewskaja, PhD. candidat du département d’ingénierie de Cambridge. “Cependant, nous voulions aller plus loin en représentant des objets réels sous forme de projections 3D panoramiques.”

Skirnewskaja et ses collègues ont basé leur système sur LiDAR, une méthode de télédétection qui fonctionne en envoyant une impulsion laser pour mesurer la distance entre le scanner et un objet. LiDAR est couramment utilisé dans l’agriculture, l’archéologie et la géographie, mais il est également testé dans des véhicules autonomes pour la détection d’obstacles.

À l’aide de LiDAR, les chercheurs ont scanné Malet Street, une rue animée du campus de l’UCL dans le centre de Londres. Le co-auteur Phil Wilkes, un géographe qui utilise normalement LiDAR pour scanner les forêts tropicales, a scanné toute la rue en utilisant une technique appelée balayage laser terrestre. Des millions de légumineuses ont été envoyées à partir de plusieurs positions le long de la rue Malet. Les données LiDAR ont ensuite été combinées avec des données de nuages ​​de points, créant un modèle 3D.

«De cette façon, nous pouvons assembler les scans, construire une scène entière, qui ne capture pas seulement des arbres, mais aussi des voitures, des camions, des gens, des panneaux et tout ce que vous verriez dans une rue typique de la ville», a déclaré Wilkes. “Bien que les données que nous avons capturées proviennent d’une plate-forme stationnaire, elles sont similaires aux capteurs qui seront dans la prochaine génération de véhicules autonomes ou semi-autonomes.”

Une fois le modèle 3D de Malet St terminé, les chercheurs ont ensuite transformé divers objets de la rue en projections holographiques. Les données LiDAR, sous forme de nuages ​​de points, ont été traitées par des algorithmes de séparation pour identifier et extraire les objets cibles. Un autre algorithme a été utilisé pour convertir les objets cibles en motifs de diffraction générés par ordinateur. Ces points de données ont été implémentés dans la configuration optique pour projeter des objets holographiques 3D dans le champ de vision du conducteur.

La configuration optique est capable de projeter plusieurs couches d’hologrammes à l’aide d’algorithmes avancés. La projection holographique peut apparaître à différentes tailles et est alignée avec la position de l’objet réel représenté dans la rue. Par exemple, un panneau de rue masqué apparaîtrait comme une projection holographique par rapport à sa position réelle derrière l’obstacle, agissant comme un mécanisme d’alerte.

A l’avenir, les chercheurs espèrent affiner leur système en personnalisant la disposition des affichages tête haute et ont créé un algorithme capable de projeter plusieurs couches d’objets différents. Ces hologrammes en couches peuvent être librement disposés dans l’espace de vision du conducteur. Par exemple, dans la première couche, un panneau de signalisation à une distance supplémentaire peut être projeté à une taille plus petite. Dans la deuxième couche, un panneau d’avertissement à une distance plus proche peut être affiché à une taille plus grande.

«Cette technique de superposition offre une expérience de réalité augmentée et alerte le conducteur de manière naturelle», a déclaré Skirnewskaja. «Chaque individu peut avoir des préférences différentes pour ses options d’affichage. Par exemple, les signes de santé vitaux du conducteur peuvent être projetés à un emplacement souhaité de l’affichage tête haute.

“Les projections holographiques panoramiques pourraient être un ajout précieux aux mesures de sécurité existantes en montrant les objets de la route en temps réel. Les hologrammes agissent pour alerter le conducteur mais ne sont pas une distraction.”

Les chercheurs travaillent maintenant à miniaturiser les composants optiques utilisés dans leur configuration holographique afin qu’ils puissent s’intégrer dans une voiture. Une fois l’installation terminée, des tests de véhicules sur la voie publique de Cambridge seront effectués.

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