Ερευνητές Ανάπτυξαν Αμφίβιο Σύστημα Τεχνητής Όρασης

Τα συστήματα τεχνητής όρασης χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς για eine ευρεία γκάμα εφαρμογών, όπως αυτόνομες οχήματα, ανίχνευση αντικειμένων και έξυπνες κάμερες. Αυτά τα συστήματα συχνά εμπνέονται από βιολογικά όργανα, αλλά τα τρέχοντα τεχνητά όραση αντιμετωπίζουν πολλές περιορισμοί. Για παράδειγμα, δεν είναι συνήθως κατάλληλα για απεικόνιση και σε χερσαίες και υδάτινες περιβάλλοντες. Επίσης, συνήθως περιορίζονται σε ημισφαιρικό πεδίο όρασης (FOV).

Νοέλ Σύστημα Τεχνητής Όρασης

Μια ομάδα ερευνητών από την Κορέα και τις Ηνωμένες Πολιτείες έθεσε ως στόχο να υπερβεί αυτά τα περιορισμοί σχεδιάζοντας ένα νέο σύστημα τεχνητής όρασης με khảότητα ολοκαίνουργιου απεικονισμού, το οποίο λειτουργεί και σε υδάτινα και χερσαία περιβάλλοντα.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Electronics.

Ο καθηγητής Young Min Song από το Ινστιτούτο Επιστημών και Τεχνολογίας της Κορέας ήταν εμπλεκόμενος με το έργο.

“Η έρευνα στη βιο-εμπνευσμένη όραση συχνά οδηγεί σε μια νέα ανάπτυξη που δεν υπήρχε πριν. Αυτό, με τη σειρά του, επιτρέπει μια βαθύτερη κατανόηση της φύσης και διασφαλίζει ότι το αναπτυγμένο συσκευή απεικόνισης είναι και δομικά και λειτουργικά αποτελεσματική,” λέει ο καθηγητής Song.

Εμπνευσμένο από τη Φύση

Η ομάδα drew έμπνευση από τον καβούρι fiddler, που είναι ένα είδος καβουριού με αμφίβια ικανότητα απεικόνισης και 360 μοιρών πεδίο όρασης. Το καβούρι έχει αυτές τις ικανότητες χάρη στο ελλειψοειδές Peduncle των σύνθετων ματιών του, τα οποία επιτρέπουν την πανοραμική απεικόνιση. Επίσης, έχει πεπλατυσμένες κόρνεις με βαθμιαία προφίλ διόπτρας, που επιτρέπουν την αμφίβια απεικόνιση.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα σύστημα όρασης με πίνακα από πεπλατυσμένα μικρο-φακούς με βαθμιαία προφίλ διόπτρας, το οποίο ενσωματώθηκε σε μια ευέλικτη πίνακα φωτοδιόδων πυριτίου. Στη συνέχεια, τοποθετήθηκε σε μια σφαιρική δομή.

Η βαθμιαία διόπτρα και η πεπλατυσμένη επιφάνεια του μικρο-φακού были βελτιστοποιημένα για να βοηθήσουν στην αντιστάθμιση των απο焦τικών επιδράσεων που προκαλούνται από τις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον. Αυτό μπορεί να φανεί σύνθετο και μπερδεμένο, αλλά η ομάδα λέει ότι μπορεί να θεωρηθεί ως η διεύθυνση των ακτίνων του φωτός που ταξιδεύουν σε διαφορετικά μέσα για να εστιάσουν στο ίδιο σημείο.

Δοκιμή του Συστήματος

Η ομάδα στη συνέχεια έθεσε ως στόχο να δοκιμάσει τις ικανότητες του συστήματος. Thực hiệnσαν οπτικές симуляции και αποδείξεις απεικόνισης στον αέρα και στο νερό, και η αμφίβια απεικόνιση πραγματοποιήθηκε με τη βύθιση της συσκευής στο νερό. Οι εικόνες που παράχθηκαν από το σύστημα ήταν σαφείς, και η ομάδα ήταν σε θέση να αποδείξει ότι το σύστημα είχε一个 πανοραμικό οπτικό πεδίο 300 μοιρών οριζόντια και 160 μοιρών κατακόρυφα και στον αέρα και στο νερό. Η σφαιρική βάση μετρήθηκε σε μόλις 2 εκατοστά σε διάμετρο, giúp να κάνει το σύστημα συμπαγές και φορητό.

“Το σύστημα όρασης μας μπορεί να ανοίξει τον δρόμο για κάμερες 360° με εφαρμογές σε εικονική ή επαυξημένη πραγματικότητα ή μια όραση καιρού για αυτόνομες οχήματα,” λέει ο καθηγητής Song.