Биоинженеры Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали новый класс систем бионических 3D-камер, которые могут успешно имитировать многоракурсное зрение мух и естественное звуковое восприятие летучих мышей.
Камера может обнаруживать скрытые объекты
Новая камера оснащена вычислительной обработкой изображений и может расшифровывать размер и форму объектов, спрятанных за углами или за другими предметами.
Новое устройство использует форму эхолокации или гидролокатора, присутствующую у летучих мышей. Летучие мыши издают высокочастотный писк, который отражается от окружающего мира и улавливается ушами. Затем они оценивают разницу в том, сколько времени требуется эху, чтобы достичь их, и в интенсивности звука, чтобы определить, где находятся предметы, что находится на пути и близость потенциальной добычи.
Между тем, насекомые имеют сложные глаза геометрической формы, в которых каждый «глаз» состоит из сотен или десятков тысяч отдельных единиц для зрения. Это означает, что они могут видеть одно и то же с разных точек обзора.
Исследователи разработали высокопроизводительную систему 3D-камер, которая использует преимущества, присущие летучим мышам и насекомым, и в то же время устраняет любые присущие им недостатки.
3D-изображения, вдохновленные летучими мышами и насекомыми.
Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе
«Несмотря на то, что сама идея была опробована, видение на разных расстояниях и вокруг окклюзии было серьезным препятствием», — сказал руководитель исследования Лян Гао, доцент биоинженерии в Инженерной школе Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
«Чтобы решить эту проблему, мы разработали новую вычислительную структуру обработки изображений, которая впервые позволяет получать широкий и глубокий панорамный вид с помощью простой оптики и небольшого набора датчиков».
Новая структура называется «Компактная фотосъемка светового поля» или CLIP, и исследования доказали, что ее можно использовать, чтобы «видеть» скрытые объекты. Этот эффект поддерживается типом LiDAR, или «Light Detection And Ranging», в котором лазер сканирует окрестности для создания 3D-карты области.
Новое устройство использует семь камер LiDAR в сочетании с CLIP для получения изображения сцены с более низким разрешением, обработки того, что видят отдельные камеры, и воссоздания комбинированной сцены в виде 3D-изображения с высоким разрешением.
Теперь эту технологию можно использовать в автономных транспортных средствах или медицинских инструментах визуализации. Исследование опубликовано в Nature Communications .
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com