Ora la AI riesce a vedere di notte esattamente come di giorno, grazie all’imaging termico

Negli ultimi anni, la tecnologia di imaging termico, cioè la visione tramite raggi infrarossi,  ha registrato progressi significativi, in particolare nelle applicazioni che prevedono l’integrazione dell’intelligenza artificiale (AI). Uno studio rivoluzionario condotto presso la Purdue University ha portato allo sviluppo di un innovativo sistema di imaging termico che consente all’intelligenza artificiale di percepire e navigare nell’oscurità totale con la stessa facilità che in pieno giorno.

Questo progresso rivoluzionario ha implicazioni di vasta portata per vari settori, tra cui sorveglianza, sicurezza, operazioni di ricerca e soccorso e veicoli autonomi. Si tratta di solo uno dei grandi cambiamenti che porterà la AI.

I ricercatori della Purdue University hanno sviluppato un metodo innovativo chiamato HADAR (rilevamento e portata assistiti dal calore) che migliora la visione artificiale e la percezione tradizionali nella robotica e nell’autonomia. Questa tecnologia in attesa di brevetto consente ai veicoli automatizzati e ai robot aiutanti di raccogliere informazioni sull’ambiente circostante attraverso sensori avanzati, consentendo loro di prendere decisioni senza l’intervento umano.

La ricerca, condotta da Zubin Jacob e Fanglin Bao, è stata pubblicata sulla copertina della rivista scientifica Nature e ha implicazioni significative per il futuro dei sistemi autonomi. Con la prevista ascesa di veicoli automatizzati e aiutanti robotici, HADAR ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui questi agenti interagiscono con i loro ambienti in modo efficiente.

I tradizionali sensori attivi come LiDAR (radar a laser), radar e sonar emettono e ricevono segnali per raccogliere informazioni 3D su una scena. Tuttavia, affrontano degli svantaggi quando vengono ingranditi, tra cui l’interferenza del segnale e i rischi per la sicurezza degli occhi.

Le videocamere sono vantaggiose in condizioni di buona illuminazione, ma fanno fatica in scenari di scarsa illuminazione come la notte o la nebbia. D’altra parte, la termografia è completamente passiva e può rilevare attraverso l’oscurità e condizioni meteorologiche avverse. Tuttavia, le sfide fondamentali attualmente ne limitano l’uso diffuso.

Bao ha dichiarato: “Ogni agente raccoglierà informazioni sulla scena circostante attraverso sensori avanzati per prendere decisioni senza intervento umano. Tuttavia, la percezione simultanea della scena da parte di numerosi agenti è fondamentalmente proibitiva”.

I sensori attivi tradizionali come LiDAR, radar e sonar emettono e ricevono segnali per raccogliere informazioni 3D su una scena, ma affrontano svantaggi quando vengono ingranditi. Le videocamere basate sulla luce solare sono vantaggiose ma fanno fatica in condizioni di scarsa illuminazione. Al contrario, la termografia è completamente passiva e può rilevare attraverso l’oscurità e condizioni meteorologiche avverse.

Tuttavia, sfide fondamentali, come “l’effetto fantasma”, ne ostacolano l’uso. Porta a immagini prive di texture prive di funzionalità, limitando la percezione della macchina utilizzando la radiazione di calore.

HADAR è una tecnologia innovativa che combina fisica termica, imaging a infrarossi e apprendimento automatico per consentire una percezione della macchina completamente passiva e consapevole della fisica. Supera il tradizionale pregiudizio verso la percezione diurna. Mostra che l’oscurità totale contiene la stessa quantità di informazioni della luce del giorno.

HADAR può recuperare in modo vivido la trama da segnali di calore confusi, distinguere accuratamente la temperatura, l’emissività e la trama (TeX) degli oggetti in una scena e percepire attributi fisici oltre l’imaging visibile standard o il rilevamento termico. Questa capacità innovativa consente a HADAR di vedere nell’oscurità totale come in pieno giorno, un risultato sorprendente e rivoluzionario.

Nel testare la visione HADAR TeX con una scena notturna fuoristrada, il team ha recuperato con successo le trame e ha superato l’effetto fantasma, catturando dettagli fini come increspature dell’acqua, rughe della corteccia e canali sotterranei, nonché informazioni sull’ambiente, come il terreno erboso. Tuttavia, rimangono aree di miglioramento, in particolare nella riduzione delle dimensioni e del peso dell’hardware e nell’aumento della velocità di raccolta dei dati, poiché i limiti del sensore attuale ne ostacolano l’applicazione in auto e robot a guida autonoma, che richiedono un’elaborazione più rapida.

Inizialmente, la visione HADAR TeX sarà impiegata in veicoli automatizzati e robot che operano in ambienti umani complessi, ma il suo potenziale va ben oltre campi come l’agricoltura, la difesa, le geoscienze, l’assistenza sanitaria e il monitoraggio della fauna selvatica, mostrando la promessa di questa tecnologia con ulteriori progressi.