Вчені розробили "котячі очі" для дронів: на що вони здатні

Нова система комп’ютерного зору, створена за дизайном котячого ока, може дати майбутнім безпілотникам та іншим військовим роботам можливість відстежувати цілі в умовах поганої видимості та динамічного середовища. Такі роботизовані "очі" дозволять дронам бачити навколишній світ точніше, ніж будь-коли раніше.

Про це пише LiveScience.

Роботи, дрони, безпілотні автомобілі та інші автономні системи стають все більш поширеними, але вони все ще погано "бачать" у будь-якому середовищі та в будь-яких умовах. Наприклад, безпілотні автомобілі погано працюють під час дощу чи туману, оскільки ці умови ускладнюють роботу датчиків та камер автомобіля.

Тепер вчені розробили нову систему зору, яка використовує вдосконалені лінзи та датчики, змодельовані за структурою котячого ока, що забезпечує покращене виявлення та розпізнавання об’єктів. 

Вони вибрали око кішки як прототип, тому що ці пухнасті тварини чудово бачать як у світлі, так і в темряві. Удень котяча зіниця — це вертикальна щілиноподібна форма, яка фільтрує світло та зменшує відблиски, що допомагає коту зосередитися. У сутінках та темряві зіниця розширюється, щоб пропускати більше світла — за допомогою відбиваючого шару під назвою tapetum lucidum, який покращує зір завдяки тому, що відбиває видиме світло назад через сітківку та посилює промені, доступні для фоторецепторів.

Подібним чином нова система містить щілинну діафрагму, яка допомагає відфільтрувати непотрібне світло та виділити ключові об’єкти в яскравих умовах, а потім використовує відбиваючі шари, подібні до тих, що є в котячих очах, для покращення видимості в умовах слабкого освітлення.

"Роботизованим камерам часто важко помітити об’єкти на жвавому або закамуфльованому фоні, особливо коли змінюються умови освітлення. Наша конструкція вирішує цю проблему, оскільки дозволяє роботам розмити непотрібні деталі та зосередитися на важливих об’єктах", — розповів провідний автор дослідження Янг Мін Сонг, професор електронної інженерії в Інституті науки і технологій Кванджу (GIST) у Південній Кореї.

Науковець підкреслив, що система комп’ютерного зору покладається на спеціалізовані лінзи, а не на потужну комп’ютерну обробку, тому вона є енергоефективнішою.

Коли дослідники протестували свою систему, вони виявили, що вона успішно розмиває фонові об’єкти і при цьому зберігає фокус на цільовому об’єкті. Вони також використовували нейронну мережу — набір алгоритмів машинного навчання, призначених для обробки інформації подібно до людського мозку — щоб допомогти системі краще сприймати важливі об’єкти.

За словами дослідників, для розгортання системи в практичних і комерційних умовах їм потрібно буде покращити піксельну роздільну здатність поля зору. Але в майбутньому його можна буде інтегрувати в роботів та інші машини, зокрема у військові дрони та роботів-спостерігачів. Вчені запевняють, що незабаром ця технологія буде достатньо кваліфікованою, щоб дозволити роботам виявляти, відстежувати та розпізнавати цілі в постійно мінливих середовищах, де їх може бути дуже важко побачити за допомогою звичайних камер.