Вчені скопіювали зір павуків і створили камеру майбутнього: як працює SpiderCam (фото)
Вчені скопіювали зір павуків і створили камеру майбутнього. Незвичайний пристрій, названий SpiderCam, здатний створювати тривимірні карти простору в реальному часі, споживаючи менше енергії, ніж звичайний нічник.
Результати роботи команда представила на конференції Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR) у Денвері, повідомляє Рopsci.
Як павуки допомогли створити нову технологію
Павуки-стрибуни відомі своїм винятковим зором. Попри крихітний мозок розміром із макове зернятко, вони здатні точно оцінювати відстань до здобичі, уникати хижаків і виконувати складні стрибки.
Секрет полягає в будові їхніх очей. На відміну від людей, які мають по одній сітківці в кожному оці, павуки-стрибуни мають кілька шарів сітківки. Кожен із них сприймає зображення з різним рівнем фокусування.
Один шар може бачити об’єкт чітко, тоді як інший — дещо розмитим. Порівнюючи ці відмінності, мозок павука визначає відстань до предмета.
«Вони постійно бачать кілька рівнів фокусування одночасно. Тому безперервно отримують пари зображень, а мозок використовує різницю в різкості для оцінки відстані», — пояснила комп’ютерна науковиця Північно-Західного університету Емма Александер.
Як працює SpiderCam
Створена дослідниками камера використовує той самий принцип.
SpiderCam одночасно фіксує два варіанти одного й того самого зображення з незначною різницею у фокусуванні. Спеціальний алгоритм аналізує ступінь розмиття між ними та миттєво обчислює глибину простору.
Завдяки цьому камера формує тривимірну карту навколишнього середовища в режимі реального часу.
Менше ватта енергії
Головною перевагою нової технології стала її енергоефективність.
Прототип SpiderCam створює карти глибини із частотою 32,5 кадра на секунду, використовуючи лише 624 мілівати енергії. Для порівняння, більшість звичайних нічників споживають понад один ват.
Алгоритм працює на спеціальному програмованому чипі, оптимізованому для мінімального енергоспоживання.
Для чого може знадобитися така камера
На думку розробників, нова технологія може знайти застосування там, де доступ до електроживлення обмежений.
«Мене особливо цікавлять умови, де неможливо просто підключити камеру до електромережі. Наприклад, польові дослідження або віддалені локації. Також це перспективно для доповненої реальності, де необхідно точно визначати розташування об’єктів у фізичному просторі», — зазначила Александер.
Нові можливості для роботів і носимих пристроїв
Сьогодні більшість 3D-камер використовують складні методи визначення глибини, які потребують потужних процесорів, додаткових сенсорів і значних витрат енергії.
Натомість SpiderCam може відкрити шлях до появи нового покоління автономних пристроїв — від розумних окулярів і носимої електроніки до роботів та дронів, які зможуть довше працювати від батареї.
У майбутньому команда планує вдосконалити технологію та інтегрувати її у компактних роботів і переносні гаджети.
Сортувати: Нові Надіслати
