Inspirați de ochiul felin, cercetătorii au revoluționat vederea robotică

Un studiu recent publicat în revista Science Advances prezintă dezvoltarea unui sistem de vedere artificială inspirat de ochii pisicilor, capabil să detecteze și să recunoască obiecte la nivel hardware și să elimine efectul de camuflaj. Cercetătorii au folosit două caracteristici cheie ale ochilor felinelor: tapetum lucidum, un strat reflectorizant care îmbunătățește vederea în lumină scăzută, și pupilele verticale alungite.
Sistemul utilizează o lentilă cu o apertură eliptică asemănătoare cu pupila verticală a pisicilor, permițând un câmp de profunzime asimetric. Această abordare îmbunătățește focalizarea obiectelor și crește contrastul între țintă și fundal. În plus, cercetătorii au creat un aranjament hemisferic de fotodiode din siliciu cu reflectoare metalice din argint, inspirat de tapetum lucidum. Acest design sporește absorbția luminii în condiții de iluminare scăzută, îmbunătățind performanța în medii întunecate.

Comparativ cu sistemele convenționale care se bazează pe software și necesită resurse computaționale mari, acest sistem hardware reduce semnificativ consumul de energie. Este capabil să distingă și să urmărească obiecte chiar și în condiții de iluminare variabilă sau când obiectele sunt camuflate. Designul permite focalizarea clară a țintei și estomparea fundalului, reducând astfel datele nerelevante și scăzând încărcarea computațională pentru analiza în timp real.

Aplicațiile potențiale ale acestui sistem includ vehicule autonome, unde dronele și roboții ar putea avea capacități îmbunătățite de navigare și supraveghere în medii complexe. În domeniul militar și al supravegherii, abilitatea de a detecta obiecte camuflate și de a opera eficient în condiții de iluminare variabilă este crucială pentru succesul misiunilor.

Totuși, o limitare actuală a sistemului este câmpul de vedere restrâns, un unghi îngust de vizualizare. Cercetătorii sugerează că integrarea cu sisteme de mișcare robotică ar putea compensa această limitare. Cu dezvoltări ulterioare, acest sistem de vedere ar putea fi implementat pe scară largă în roboți autonomi, deschizând calea către o nouă generație de tehnologii de detectare și urmărire.

Studiul demonstrează potențialul bio-inspirației în rezolvarea provocărilor tehnice actuale. Prin imitarea caracteristicilor unice ale ochilor felinelor, cercetătorii au creat un sistem de vedere artificială eficient, care poate revoluționa modul în care roboții percep și interacționează cu mediul înconjurător, în special în condiții dificile de iluminare.

sursa: News Medical