Investigadores Desarrollan un Sistema de Visión Artificial Anfibia

Los sistemas de visión artificial se utilizan en diversas industrias para una amplia gama de aplicaciones, como vehículos autónomos, detección de objetos y cámaras inteligentes. Estos sistemas a menudo están inspirados en organismos biológicos, pero las visiones artificiales actuales enfrentan varias limitaciones. Por un lado, no suelen ser adecuados para la imagen de ambos entornos terrestres y acuáticos. También suelen estar limitados a un campo de visión hemisférico (FOV). 

Nuevo Sistema de Visión Artificial

Un equipo de investigadores de Corea y Estados Unidos se propuso superar estas limitaciones diseñando un nuevo sistema de visión artificial con una capacidad de imagen omnidireccional, que funciona en ambos entornos acuáticos y terrestres. 
El estudio se publicó en la revista Nature Electronics. 
El profesor Young Min Song del Instituto de Ciencia y Tecnología de Gwangju en Corea participó en el trabajo. 
“La investigación en visión inspirada en la biología a menudo resulta en un desarrollo novedoso que no existía antes. Esto, a su vez, permite una comprensión más profunda de la naturaleza y garantiza que el dispositivo de imagen desarrollado sea estructural y funcionalmente efectivo”, dice el profesor Song. 

Inspirado en la Naturaleza

El equipo se inspiró en el cangrejo violinista, que es una especie de cangrejo terrestre con capacidad de imagen anfibia y un campo de visión de 360 grados. El cangrejo tiene estas características gracias a su tallo ocular elipsoidal de sus ojos compuestos, que permiten la imagen panorámica. También tiene córneas planas con un perfil de índice de refracción graduado, que permite la imagen anfibia. 
Los investigadores desarrollaron un sistema de visión con una matriz de micro-lentes planas con un perfil de índice de refracción graduado, que se integró en una matriz de fotodiodos de silicio flexible. Luego se montó en una estructura esférica. 
El índice de refracción graduado y la superficie plana de la micro-lente se optimizaron para ayudar a compensar los efectos de desenfoque causados por los cambios en el entorno externo. Todo esto puede sonar complejo y confuso, pero el equipo dice que se puede pensar como hacer que los rayos de luz que viajan en diferentes medios se enfoquen en el mismo punto. 

Poniendo a Prueba el Sistema

El equipo luego se propuso probar las capacidades del sistema. Realizaron simulaciones ópticas y demostraciones de imagen en aire y agua, y la imagen anfibia se llevó a cabo sumergiendo el dispositivo a medias en agua. Las imágenes producidas por el sistema fueron claras, y el equipo pudo demostrar que el sistema tenía un campo de visión panorámico de 300 grados horizontalmente y 160 grados verticalmente en aire y agua. La montura esférica medía solo 2 centímetros de diámetro, lo que ayudó a hacer que el sistema fuera compacto y portátil. 
“Nuestro sistema de visión podría allanar el camino para cámaras omnidireccionales de 360° con aplicaciones en realidad virtual o aumentada o visión para todos los climas para vehículos autónomos”, dice el profesor Song.