I fremtiden,
vil selvkørende biler være sikrere og mere pålidelige end mennesker.
Men for at det kan lade sig gøre,
behøver vi teknologier, der lader biler reagere
hurtigere end mennesker,
vi behøver algoritmer, der kan køre bedre end mennesker
og vi behøver kameraer, der kan se mere end mennesker kan se.
For eksempel, forestil dig, at en selv- kørende bil er ved at tage et blindt sving
og der er en modkørende bil
eller måske er der et barn, der er ved at løbe ud på gaden.
Heldigvis, vil vores fremtidsbil have en superkraft:
Et kamera der kan se omkring hjørner for at spore disse potentielle farer.
De sidste par år som PhD-studerende
på Stanford Computational Imaging Lab,
har jeg arbejdet på et kamera, der kan gøre lige netop dét --
et kamera der kan afbilde genstande, skjult af hjørner
eller blokkeret fra den direkte sigtelinje
Så lad mig give jer et eksempel på hvad vores kamera kan se.
Det her er et udendørseksperiment, vi foretog
hvor vores kamerasystem scanner bygningens side med en laser
og den scene, vi vil fange,
er skjult rundt om hjørnet bag dette gardin.
Så vores kamerasystem kan faktisk ikke se det direkte.
Og dog, på én eller anden måde,
kan vores kamera stadig fange denne scenes 3D-geometri.
Så hvordan gør vi det?
Magien sker her i dette kamerasystem.
Du kan se det som en slags højhastighedskamera.
Ikke ét der tager 1.000 billeder per sekund
eller en million,
men en billion billeder i sekundet.
Så hurtigt at det faktisk kan fange selv lysets bevægelse.
Og for at give jer et eksempel på præcis hvor hurtigt lys rejser
lad os sammenligne det med en hurtigtløbende superhelts fart
som kan løbe op til tre gange lydens hastighed.
Det tager en lyspuls ca. 3,3 milliardedele af et sekund
eller 3,3 nanosekunder
at bevæge sig en meter.
På den samme tid
har vores superhelt bevæget sig mindre end bredden på et menneskehår.
Det er ret hurtigt.
Men egentlig, må vi tage billeder meget hurtigere
hvis vi vil fange lys' bevægelse på skalaer i mindre end cm.
Så vores kamerasystem kan fange fotoner
i tidsrammer på 50 billiondedele på et sekund,
eller 50 picosekunder.
Så vi tager dette ultra-højhastighedskamera
og vi parrer det med en laser, der udsender korte pulser af lys.
Hver puls udsendes mod denne her synlige væg
og noget lys spredes tilbage til vores kamera,
men vi bruger også væggen til at sprede lys rundt om hjørnet
til det skjulte objekt og tilbage.
Vi gentager denne måling mange gange
for at tage ankomsttiden af mange fotoner
fra forskellige steder på væggen.
Og efter vi tager disse målinger, kan vi skabe
en billion-billeder-i-sekundet-video af væggen.
Mens væggen ser normal ud i vores øjne,
kan vi, med en billion billeder / sek, se noget virkelig fantastisk.
Vi kan faktisk se lysbølger, som er sendt tilbage fra det skjulte sted
og plasker imod væggen.
Og hver bølge medbringer information
om det skjulte objekt som sendte den.
Så vi kan tage disse målinger
og putte dem igennem en genopbygningsalgoritme
for dernæst at genindvinde det skjulte steds 3D-geometri.
Nu vil jeg vise jer et andet eksempel på en indendørsscene, som vi fangede.
Denne gang med flere forskellige skjulte objekter.
Og disse objekter har forskellige udseender,
så de reflekterer lys forskelligt.
For eksempe, reflekterer denne blanke dragestatue lys anderledes
end den spejlbeklædte discokugle
eller den hvide statue af en diskoskaster.
Og vi kan faktisk se forskellene i det reflekterede lys
ved at vise det som denne 3D figur
hvor vi har taget billederne og lagt dem sammen.
Og tiden er her repræsenteret som dybdedimensionen i kassen.
De lyse prikker man ser, er reflektioner af lys
fra hver af de spejlbeklædte facetter på discokuglen,
som spredes på væggen over tid.
De stærke lysstriber som I kan se ankommer først,
er fra den blanke dragestatue, som er tættest på væggen
og de andre lyspletter kommer fra reflektioner fra bogreolen
og fra statuen.
Vi kan også se målene billede for billede
som en video
for at se det spredte lys direkte.
Og igen ser vi først reflektioner af lys fra dragen
tættest på væggen
efterfulgt af klare pletter fra discokuglen
og andre reflektioner fra bogreolen.
Og til sidst kan vi se de reflekterede lysbølger fra statuen.
Disse lysbølger som oplyser væggen
er ligesom fyrværkeri der kun varer billiondedele af et sekund.
Og selvom objekterne reflekterer lys forskelligt,
kan vi stadig genskabe deres former.
Og dette er, hvad du kan se rundt om hjørnet.
Jeg vil vise jer ét til eksempel, der er en smule anderledes.
I denne video kan I se mig, klædt i en reflekterende dragt
og vores kamerasystem scanner væggen fire gange i sekundet.
Dragten er refleksiv,
så vi kan faktisk fange nok fotoner til,
at vi kan se hvor jeg er og hvad jeg gør
uden at kameraet fotograferer mig direkte.
Ved at fange fotoner, der spredes fra væggen til min træningsdragt,
tilbage til væggen og så tilbage til kameraet,
kan vi fange denne indirekte video i realtid.
Og vi tror at denne slags praktisk 'blindvinkel-afbildning'
kan være nyttig for applikationer inklusive selvkørende biler,
men også til biomedicinsk afbildning
hvor vi skal se ind i kroppens mindste strukturer.
Og måske kunne vi også sætte lignende kamerasystemer på de robotter,
som skal udforske andre planeter.
I har måske hørt om at se om hjørner før,
men dét, jeg viste jer i dag, ville have været umuligt
for bare to år siden.
For eksempel kan vi nu afbilde skjulte store udendørsscener på størrelse med rum
i realtid
og vi har gjort betydelige fremskridt mod at gøre dette til en praktisk teknologi,
som man faktisk vil se på en bil en dag.
Men selvfølgelig, er der stadig udfordringer tilbage.
For eksempel; kan vi afbilde skjulte scener på lang afstand
hvor vi samler meget, meget få fotoner
med lavenergilasere der er sikre for øjnene?
Eller kan vi skabe billeder fra fotoner,
der er blevet spredt mange flere gange
end bare et enkelt hop rundtom hjørnet?
Kan vi tage vores prototypesystem, der er, tja, stort og uhåndterbart lige nu
og nedskalere det til noget der kunne være brugbart
til biomedicinsk afbildning
eller måske en slags forbedret tyverialarmsystem
eller kan vi tage denne nye afbildnings- modalitet og bruge den andre steder?
Jeg synes, det er en spændende ny teknologi
og der kunne være andre ting, vi endnu ikke er kommet på
at bruge den til.
Og således, kan en fremtid med selvkørende biler
virke fjern for os nu --
vi er allerede ved at udvikle de teknologier
der kunne gøre biler sikrere og smartere.
Og med den rivende hastighed på videnskabelig opdagelse og innovation,
kan vi ikke vide hvilke nye og spændende evner,
der kunne være lige rundtom hjørnet.
(Applaus)