นักวิจัยพัฒนาระบบการมองเห็นเทียมที่สามารถใช้งานได้ทั้งในน้ำและบนบก

ระบบการมองเห็นเทียมถูกใช้ในหลายอุตสาหกรรมสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ยานพาหนะอัตโนมัติ การตรวจจับวัตถุ และกล้องอัจฉริยะ ระบบเหล่านี้มักได้รับแรงบันดาลใจจากสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยา แต่ระบบการมองเห็นเทียมในปัจจุบันเผชิญกับการจำกัดหลายประการ เช่น ไม่เหมาะสมสำหรับการถ่ายภาพทั้งในสภาพแวดล้อมบนบกและใต้น้ำ และมักถูกจำกัดให้ใช้ได้เฉพาะในพื้นที่มุมมองครึ่งวงกลม (FOV) เท่านั้น

ระบบการมองเห็นเทียมใหม่

ทีมนักวิจัยจากเกาหลีและอเมริกาตั้งเป้าที่จะเอาชนะข้อจำกัดเหล่านี้โดยการออกแบบระบบการมองเห็นเทียมใหม่ที่มีความสามารถในการถ่ายภาพได้ 360 องศา ซึ่งทำงานได้ทั้งในสภาพแวดล้อมบนบกและใต้น้ำ

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Electronics

ศาสตราจารย์ Young Min Song จาก Gwangju Institute of Science and Technology ในเกาหลีได้ร่วมงานในโครงการนี้

“การวิจัยเกี่ยวกับการมองเห็นแบบชีวภาพมักจะนำไปสู่การค้นพบสิ่งใหม่ที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ซึ่งจะช่วยให้เราเข้าใจธรรมชาติได้ดีขึ้นและทำให้อุปกรณ์ถ่ายภาพที่พัฒนาขึ้นมีประสิทธิภาพทั้งในด้านโครงสร้างและหน้าที่” ศาสตราจารย์ Song กล่าว

ได้รับแรงบันดาลใจจากธรรมชาติ

ทีมนักวิจัยได้รับแรงบันดาลใจจากปูกระดาน ซึ่งเป็นสัตว์บนบกที่มีความสามารถในการมองเห็นได้ 360 องศาและสามารถมองเห็นได้ทั้งในน้ำและบนบก ปูมี眼睛ที่มีลักษณะเป็นรูปไข่และสามารถมองเห็นได้ 360 องศาได้ nhờการมีกระจกที่มีดัชนีการหักเหที่ต่างกัน

นักวิจัยได้พัฒนาระบบการมองเห็นเทียมที่มีเลนส์ขนาดเล็กที่มีดัชนีการหักเหที่ต่างกัน ซึ่งถูกติดตั้งลงในอุปกรณ์ตรวจจับแสงและถูกติดตั้งลงในโครงสร้างทรงกลม

การออกแบบเลนส์และพื้นผิวที่มีดัชนีการหักเหที่ต่างกันช่วยให้สามารถชดเชยผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมภายนอกได้ ซึ่งสามารถอธิบายได้ว่าเป็นการทำให้แสงสามารถมองเห็นได้เหมือนกันในหลายๆ สภาพแวดล้อม

การทดสอบระบบ

ทีมนักวิจัยได้ทดสอบความสามารถของระบบ โดยการทำการจำลองการถ่ายภาพและการทดสอบในน้ำและบนบก และได้ทำการทดสอบการมองเห็นแบบกึ่งบนบกและกึ่งใต้น้ำ โดยการแช่ระบบลงในน้ำครึ่งหนึ่ง ภาพที่ผลิตโดยระบบมีความชัดเจน และทีมนักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าระบบมีมุมมอง 360 องศาได้ 300 องศาในแนวนอนและ 160 องศาในแนวตั้ง ทั้งในน้ำและบนบก โครงสร้างทรงกลมมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 2 เซนติเมตร ซึ่งช่วยให้ระบบมีขนาดกะทัดรัดและพกพาได้

“ระบบการมองเห็นของเราอาจเป็นทางเลือกสำหรับการพัฒนาเครื่องมือการมองเห็น 360 องศาที่มีการใช้งานในความเป็นจริงเสมือนหรือความเป็นจริงเสริม หรือการมองเห็นแบบทุกสภาพอากาศสำหรับยานพาหนะอัตโนมัติ” ศาสตราจารย์ Song กล่าว