Technologia widzenia inspirowana kotami poprawia jakość widzenia dokładność w wymagających środowiskach, torując drogę dla inteligentniejszych i wydajniejszych systemów autonomicznych.
Koreańscy badacze opracowali zaawansowany system wizyjny dla autonomicznych dronów i robotów, inspirowany unikalną budową oczu kotów. Ta nowa technologia, wykorzystująca szczelinową aperturę i warstwę odblaskową, poprawia widoczność w różnych warunkach oświetleniowych, promując skuteczniejsze wykrywanie i rozpoznawanie obiektów.
Zainspirowany naturą: Kocie oko
Systemy autonomiczne, takie jak drony, samochody autonomiczne i roboty, stają się coraz bardziej zintegrowane z codziennym życiem, jednak często mają trudności z wyraźnym „widzeniem” w różnych warunkach — niezależnie od tego, czy jest jasne światło słoneczne, słabe oświetlenie, czy ruchliwe, złożone tło. Co ciekawe, rozwiązanie może kryć się w naturze.
Koty słyną z imponującego widzenia zarówno w dzień, jak i w ciemności. Ich oczy są specjalnie przystosowane: w ciągu dnia pionowe, szczelinowe źrenice pomagają im ostro się skupiać i redukują odblaski. W nocy źrenice rozszerzają się, aby wpuścić więcej światła, podczas gdy warstwa odblaskowa zwana tapetum lucidum poprawia widzenie w nocy, nadając oczom wyraźny blask.
Skok technologiczny: systemy wizyjne inspirowane kotami
Grupa koreańskich naukowców pod przewodnictwem profesora Younga Min Songa z Instytutu Nauki i Technologii w Gwangju (GIST) zaprojektowała nowy system wizyjny wykorzystujący zaawansowaną soczewkę i czujniki inspirowane oczami kotów. System zawiera szczelinową przysłonę, która niczym pionowa źrenica kota pomaga filtrować niepotrzebne światło i skupiać wzrok na kluczowych obiektach. Wykorzystuje również specjalną warstwę odblaskową podobną do tej występującej w kocich oczach, która poprawia widoczność w warunkach słabego oświetlenia.
Wyniki badań opublikowano niedawno w czasopiśmie Postęp nauki i stanowi znaczący postęp w systemach sztucznego widzenia, wykazując ulepszone możliwości wykrywania i rozpoznawania obiektów oraz umieszczając go w czołówce przełomowych technologii w robotyce autonomicznej.
Zastosowania i skutki zaawansowanej wizji robotycznej
„Kamery automatyczne często mają trudności z wykryciem obiektów na ruchliwym lub zakamuflowanym tle, zwłaszcza gdy zmieniają się warunki oświetleniowe. Nasz projekt rozwiązuje ten problem, pozwalając robotom zacierać niepotrzebne szczegóły i skupiać się na ważnych obiektach” – wyjaśnia prof. Song. Podejście to ma dodatkową zaletę: jest energooszczędne, ponieważ opiera się na konstrukcji obiektywu, a nie na skomplikowanym przetwarzaniu komputerowym.
Ta przełomowa technologia otwiera ekscytujące możliwości zastosowań w świecie rzeczywistym, zmieniając krajobraz wizji robotycznej. Zaawansowany system wizyjny ma zwiększyć precyzję dronów, robotów bezpieczeństwa i pojazdów autonomicznych, umożliwiając im umiejętne poruszanie się w skomplikowanych środowiskach i wykonywanie zadań z niezrównaną dokładnością. „Od operacji poszukiwawczo-ratowniczych po monitorowanie przemysłowe — te najnowocześniejsze roboty-oczy są gotowe do uzupełnienia lub nawet zastąpienia wysiłków człowieka w różnych krytycznych scenariuszach” – podkreśla prof. Song.
Odniesienie: „Sztuczne widzenie inspirowane kocim okiem w celu lepszego przełamywania kamuflażu w różnych warunkach oświetleniowych” autorstwa Min Su Kim, Min Seok Kim, Mincheol Lee, Hyuk Jae Jang, Do Hyeon Kim, Sehui Chang, Minsung Kim, Hyojin Cho, Jiwon Kang, Changsoon Choi, Jung Pyo Hong, Do Kyung Hwang, Gil Ju Lee, Dae-Hyeong Kim i Young Min Song, 18 września 2024 r., Postęp nauki.
DOI: 10.1126/sciadv.adp2809
