לראשונה: חישה תלת מיימדית, ממקור מידע אחד בלבד

פרופ׳ דוד מנדלוביץ, יזם וחוקר, מהפקולטה להנדסה באוניברסיטת תל אביב, מפתח מערכת חדשנית, פשוטה וזולה בהרבה, היודעת לספק תמונת תלת מימד, ממצלמה אחת בלבד.

31 אוקטובר 2018
פרופ׳ דוד מנדלוביץ

בני האדם חשים את המציאות בתלת-מימד בעקבות מיומנות של המוח שלנו בו מנגנון העיבוד של מערכת הראייה יכול להפוך את התמונה הדו-ממדית לתמונה תלת-ממדית. כשאנו מסתכלים על אובייקט כלשהו, העיניים שלנו שולחות את המידע הוויזואלי למוח משתי זוויות מבט שונות במקצת. המוח שלנו מפרש את המידע, ומשלב את שתי התמונות בכדי ליצור תמונת עומק, ובכך לראות תמונה אחת תלת מימדית.

 

עומק חישה והדמיה מנתונים דחוסים

טכנולוגיית הצילום הנוכחית עודנה דו-מימדית, ובכך מגבילה את האופן שבו אנו מתקשרים זה עם זה ויוצרים תכנים. פרופ' מנדלוביץ, מבית הספר להנדסת חשמל של הפקולטה להנדסה, ממציא ויזם, יחד עם עידו יובל ואריאל רז פיתחו מערכת חדשה פשוטה וזולה המעניקה עומק חישה והדמיה מנתונים דחוסים. המערכת עצמה מודגמת במעבדה לעיבוד תמונה אופטי של פרופ' מנדלוביץ', ועובדת בקצב וידאו בהצלחה מרובה.

 

במערכת הדמיה מקובלת כל פיקסל בעצם מדומה לפיקסל על הגלאי. במערכת החדשנית של פרוייקט MULTIVIEW כל פיקסל על הגלאי מקבל מידע מכל הפיקסלים של העצם וזאת דרך מסנן ייחודי שדוחס את האינפורמציה הרבה המצויה בכל הפיקסלים לתוך פיקסל יחיד ובכך יאפשר בהמשך לשחזר את המידע התלת מימדי של העצם. פרופ' מנדלוביץ חבר לד"ר רג'א ג'יריס לכדי לשלב אלגוריתמים חדשניים של למידת מכונה ורשתות לומדות וכך ביצועי המערכת שופרו מאוד.

 

לפיתוח ייחודי זה ישנם אפשרויות בלתי מוגבלות שישפרו פלאים הן את חוויות המשתמש במגוון מערכות והן את יכולת המכונה לזהות בוודאות אדם ע"י סריקה תלת מימדית. בנוסף ישנה חשיבות למערכת כזאת לאימות של פעולות פיננסיות, אימות של בעל רכב ואף פריצת דרך במציאות הרבודה.

 

מיקר לזול ומגדול לזעיר

הדרך מראיה קלסית לחישה תלת ממדית היא ארוכה ומפותלת. "אצלנו, יצורים חיים, ברוב המקרים החישה התלת ממדית מושגת על ידי 2 מצלמות (עיניים) במה שמאוד מסבך את הפתרון. פתרונות טכנולוגיים רבים מבוססים על ראייה תלת-ממדית שהיא טבעית, המצריכה שתי מצלמות נפרדות או טכנולוגיות יקרות אלטרנטיביות כגון הקרנת אלומת לייזר בתדרים בלתי נראים. הפתרון המהפכני ממשיך מסורת עשירה של הובלת תחום האופטיקה העולמי בטכנולוגיות שפותחו במדינת ישראל ובפרט באוניברסיטת תל אביב" כך מסביר פרופ' מנדלוביץ.

 

מידע ויזואלי תלת ממדי חשוב ביישומים רבים, כולל אלקטרוניקה לצריכה פרטית, זיהוי ושליטה באמצעות מחוות ידיים, מערכות סיוע לנהג הרכב, אבטחה אישית וזיהוי פנים תלת ממדי, צפייה בסרטים במציאות וירטואלית ומרובדת. כאן נכנס פרויקטMULTIVIEW  המתרכז בהנגשת החישה התלת ממדית למוצרי ה - IOT -Internet of Things (היכולת שלנו לתקשר עם החפצים שסביבנו בזכות היותם מחוברים לאינטרנט) בכך שהוא מציע מערכת המבוססת על מצלמה יחידה (בניגוד לשתי מצלמות) ופשוטה בעלת יכולות חישה תלת ממדיות.

 

בניגוד למערכות קיימות המתאפיינות במחיר ובגודל גדול, המערכת שפוחה מפגישה ביצועים משופרים תוך הקטנת הגודל והמחיר (פי 10!). לדבר משמעות רבה ביותר שדנים בשווקי מוצרי הצריכה בהם יש פקטור למחיר וגודל שהם קריטים להצלחתה של טכנולוגיה חדשה.

 

"הפתרון שפיתחנו, מערכת המעניקה עומק חישה והדמיה מנתונים דחוסים, מזכיר בממדיו את המצלמה הקדמית של הטלפון הסלולרי ומבוסס על רכיב פשוט וזול המשולב במצלמה ותוכנה המשתמשת בטכניקות של למידה עמוקה. פיתוח כזה המשלב בעיה אמיתי של חישה תלת מימדית עם פתרון ייחודי שפותח בד בבד לימודי תואר שני ושלישי של סטודנטים במעבדה לעיבוד תמונה אופטי מיישם את המשיכה שיש לפקולטה להנדסה בהבאת פריצת הדרך הטכנולוגית לעולם המעשה" כך מוסיף ומסכם עידו יובל.

 

אלה שמתאהבים בבעיה הם אלה שממציאים לה הפתרון

אוניברסיטת תל-אביב, ת.ד. 39040, תל-אביב 6997801
UI/UX Basch_Interactive