Железо

Пауки помогли изобрести простой датчик глубины

В том или ином виде они используются в системах компьютерного зрения, например, в смартфонах Apple для снятия блокировки с распознаванием лица пользователя или в виде TOF-камер в самоуправляемых автомобилях, в гарнитурах виртуальной и дополненной реальности и много где ещё. Датчики измерения глубины становятся популярным решением. Одна беда, все эти решения требуют относительно больших вычислительных мощностей для обработки данных, поскольку все они используют принцип расчёта задержек между отправкой сканирующего луча к объекту и обратно в виде отражения.

Паук-прыгун для оценки расстояния использует расфокусированное зрение (Qi Guo and Zhujun Shi/Harvard University)

Паук-прыгун для оценки расстояния использует расфокусированное зрение (Qi Guo and Zhujun Shi/Harvard University)

Этот вариант тоже требует значительных вычислительных мощностей для анализа изображений с каждого глаза. Несколько иной подход для оценки расстояния до объекта использует человеческий мозг и мозг животных ― это стереоскопическое зрение. Например, у пауков-прыгунов. Но в природе есть мозги настолько маленькие, что в них нет ресурсов для подобного анализа. Как же они оценивают расстояние до объекта нападения и можно ли взять этот метод на вооружение? А ведь эти насекомые совершают внушительные для их размеров тела и предельно точные прыжки на жертву.

Джона А. Исследователи Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Природа и эволюция создала главные глаза этих насекомых в виде многослойной сетчатки. Полсона (SEAS) изучили строение глаз пауков-прыгунов и воплотили полученный результат в простой и компактный датчик глубины. По тому, на каком из слоёв наиболее чёткое изображение, паук и понимает насколько далеко от него находится цель.  На каждый из слоёв изображение проецируется с разной степенью размытости в зависимости от расстояния до объекта.

На датчике формируются изображения с разной степенью размытости. Учёные не стали слепо повторять за природой и создали горизонтальный массив линз (металинзы) с проекцией на один датчик изображений. К тому же, система проекции представляется максимально упрощённой и недорогой, что ещё больше добавит популярности этой технологии, когда она будет доведена до стадии коммерческого производства. Да, определённый алгоритм для обработки картинок необходим, но он более простой, чем для ToF-камер. Подобные датчики обещают найти применение в массе областей, где необходимо оценивать дальность до объектов ― от повседневной жизни до робототехники и астрономии.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть