Система зрения, вдохновленная глазом кошки, улучшает детекцию объектов автономных роботов

Gwangju Institute of Science and Technology, Корея

Эта новаторская система обладает щелевидным эллиптическим апертурой и структурированным металлическим рефлектором для улучшения детекции и распознавания объектов в различных условиях освещения. Конструкция эффективно снижает световые интерференции и повышает фоточувствительность, позволяя обнаруживать замаскированные объекты в меняющемся освещении. (Изображение: Young Min Song из GIST, Корея)

Природа как вдохновитель

Исследователи под руководством профессора Ян Мин Сонга из Кванджуского института науки и технологий (GIST) представили систему зрения, вдохновленную кошачьими глазами, для улучшения детекции объектов в различных условиях освещения. Благодаря уникальной форме и рефлектирующей поверхности система снижает слепоту в ярких условиях и повышает чувствительность в условиях низкой освещенности. Фильтруя ненужные детали, эта технология значительно улучшает производительность однообъективных камер, представляя заметное достижение в возможностях роботизированного зрения.

Автономные системы, такие как дроны, беспилотные автомобили и роботы, становятся все более распространенными в нашей повседневной жизни. Однако они часто борются, чтобы «хорошо видеть» в разных средах — ярком солнечном свете, слабом свете или когда объекты сливаются со сложными фонами. Интересно, что природа может уже иметь решение этой проблемы.

Кошки известны своим удивительным зрением как в ярком свете, так и в темноте. Их глаза уникально адаптированы: днем вертикальные щелевидные зрачки помогают им фокусироваться и снижать слепоту. Ночью зрачки расширяются, впуская больше света, и рефлектирующий слой, называемый tapetum lucidum, усиливает их ночное зрение, давая их глазам знакомое свечение.

Группа корейских исследователей под руководством профессора Ян Мин Сонга из GIST спроектировала новую систему зрения, использующую передовые линзы и сенсоры, вдохновленные кошачьими глазами. Система включает щелевидную апертуру, которая, как вертикальный зрачок кошки, помогает фильтровать лишний свет и фокусироваться на ключевых объектах. Она также использует специальный рефлектирующий слой, похожий на тот, что в глазах кошек, улучшающий видимость в условиях низкой освещенности.

Это исследование опубликовано в журнале Science Advances и представляет значительное продвижение в системах искусственного зрения, демонстрируя расширенные возможности детекции и распознавания объектов и позиционируя его на переднем крае технологических прорывов в автономной робототехнике.

Преимущества подхода

«Роботизированные камеры часто борются, чтобы заметить объекты в загруженных или замаскированных фонах, особенно когда условия освещения меняются. Наш дизайн решает это, позволяя роботам размывать ненужные детали и фокусироваться на важных объектах», — объяснил профессор Сонг. Этот подход имеет дополнительное преимущество в энергоэффективности, так как он опирается на дизайн линзы, а не на тяжелые вычисления.

Эта передовая технология открывает захватывающие возможности для реальных приложений, трансформируя ландшафт роботизированного зрения. Передовая система зрения обещает повысить точность дронов, охранных роботов и беспилотных автомобилей, позволяя им мастерски навигировать в сложных средах и выполнять задачи с беспрецедентной точностью. «От поисково-спасательных операций до промышленного мониторинга, эти передовой роботизированные глаза готовы дополнить или даже заменить человеческие усилия в различных критических сценариях», — подчеркнул профессор Сонг.

Для дополнительной информации свяжитесь с Чан-Сунгом Канг: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; +82 627-156-253.