2023/03/07
圖文引用自：cnbeta
麻省理工學院的研究人員發明了一種增強現實頭顯，可以給人類提供X射線視覺。這項發明被稱為X-AR，它將無線傳感與計算機視覺相結合，使用戶能夠看到隱藏的物品。X-AR可以幫助用戶找到丟失的物品，並引導他們走向這些物品進行取回。這項新技術在零售、倉儲、製造、智能家居等領域有許多應用。
增強現實頭顯結合了計算機視覺和無線感知，可以自動定位隱藏在視線之外的特定物品，也許是在一個盒子里或在一堆東西下面，然後引導用戶去取回它。
該系統利用射頻（RF）信號，它可以穿過紙板箱、塑料容器或木質隔板等普通材料，找到貼有RFID標籤的隱藏物品，這些標籤反映了射頻天線發送的信號。
當佩戴者穿過房間時，頭顯會引導他們走向物品的位置，物品會在增強現實（AR）界面上顯示為一個透明的球體。一旦物品落入用戶手中，被稱為X-AR的頭顯就會驗證他們是否拿起了正確的物品。
當研究人員在一個類似倉庫的環境中測試X-AR時，該頭顯可以將隱藏的物品定位到平均9.8厘米以內。它驗證了用戶拾取正確物品的準確率為96%。
X-AR可以幫助電子商務倉庫的工作人員快速找到雜亂的貨架上或埋在箱子裡的物品，或者在同一倉內有許多類似物品的情況下識別出訂單的確切物品。它也可用於製造設施，幫助技術人員找到正確的零件來組裝產品。
法德爾-阿迪布說：”我們這個項目的整個目標是建立一個增強現實係統，讓你看到看不見的東西–在盒子里或角落裡的東西–這樣做，它可以引導你走向它們，真正讓你以以前不可能的方式看到物理世界，”他是電子工程和計算機科學系的副教授，媒體實驗室的信號動力學小組主任，也是關於X-AR論文的資深作者。
為了創造具有X射線視覺的增強現實頭顯，研究人員首先必須為現有的頭顯配備一個可以與RFID標記的物品通信的天線。大多數RFID定位系統使用相隔數米的多個天線，但研究人員需要一個輕型天線，以達到足夠高的帶寬來與標籤進行通信。
該團隊採用了一個簡單、輕便的環形天線，並通過漸變天線（逐漸改變其寬度）和增加縫隙進行試驗，這兩種技術都能提高帶寬。由於天線通常在戶外工作，研究人員對它進行了優化，以便在連接到頭顯遮陽板上時發送和接收信號。
建立了有效的天線裝置後，研究人員專注於用它來定位RFID標記的物品。
他們利用了一種被稱為合成孔徑雷達（SAR）的技術，它類似於飛機對地面物體的成像方式。當用戶在房間裡移動時，X-AR用其天線從不同的有利位置進行測量，然後將這些測量結果結合起來。通過這種方式，它就像一個天線陣列，來自多個天線的測量結果被結合起來，以定位一個設備。
X-AR利用來自頭顯自我跟踪能力的視覺數據來建立一個環境地圖，並確定其在該環境中的位置。當用戶行走時，它計算出每個位置的RFID標籤的概率。該概率在標籤的確切位置上將是最高的，因此它使用這一信息來鎖定隱藏的物體。
一旦X-AR定位了物品，用戶拿起了它，頭顯就需要驗證用戶是否抓住了正確的物品。但現在用戶站在原地不動，頭顯的天線也沒有移動，所以它不能使用合成孔徑雷達來定位標籤。…
