Нова система за компютърно зрение, вдъхновена от дизайна на котешко око, може да даде на бъдещите дронове и други военни роботи способността да проследяват цели в слаба видимост и динамична среда.
Системата включва подобен на процеп отвор за филтриране на ненужната светлина и открояване на ключови обекти, след което използва отразяващи слоеве като тези в очите на котките, за да подобри видимостта. (Изображение: Dexailo/Getty Images)
Нова система за компютърно зрение, вдъхновена от очите на котките, може да позволи на роботите да виждат света около себе си по-точно от всякога.
Роботи, дронове, самоуправляващи се коли и други автономни системи стават все по-често срещани, но те все още се борят да виждат добре във всякакви среди и условия. Например, самоуправляващите се автомобили се представят зле при дъжд или мъгла, защото тези условия влияят на сензорите и камерите на автомобила.
Сега учените са проектирали нова система за зрение, която използва усъвършенствани лещи и сензори, моделирани по структурата на котешкото око, което води до подобрено откриване и разпознаване на обекти. Те очертаха своята система за компютърно зрение в проучване, публикувано на 18 септември в списание Science Advances.
Те избрали котешко око за вдъхновение, защото нашите космати приятели имат страхотно зрение както в светла, така и в тъмна среда. През деня котешката зеница е вертикална цепнатина, която филтрира светлината и намалява отблясъците, като помага на котката да се фокусира. След това зеницата се разширява, за да пропуска повече светлина през нощта - с отразяващ слой, наречен tapetum lucidum, който подобрява зрението им, като отразява видимата светлина обратно през ретината и увеличава светлината, достъпна за фоторецепторите.
По същия начин, новата система включва подобен на процеп отвор, който помага да се филтрира ненужната светлина и да се отделят ключови обекти при ярки условия, а след това използва отразяващи слоеве като тези в очите на котките, за да подобри видимостта при условия на слаба светлина.
„Роботичните камери често се затрудняват да забележат обекти на натоварен или камуфлажен фон, особено когато условията на осветление се променят. Нашият дизайн решава това, като позволява на роботите да замъглят ненужните детайли и да се фокусират върху важни обекти“, водещият автор на изследването Йънг Мин Сонг, професор по електронно инженерство в Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) в Южна Корея, казва в изявление.
И тъй като системата за компютърно зрение разчита на специализирана леща, а не на тежка компютърна обработка, тя е по-енергийно ефективна, добави Сонг.
Когато изследователите тестваха своята система, те откриха, че тя успешно замъглява фоновите обекти, като същевременно поддържа фокуса върху целевия обект. Те също така използваха невронна мрежа - колекция от алгоритми за машинно обучение, предназначени да обработват информация по начин, подобен на човешкия мозък - за да помогнат на системата да възприема по-добре важни обекти.
Те добавиха, че за да може системата да бъде разгърната в практически и търговски настройки, те ще трябва да подобрят резолюцията на пикселите на зрителното поле. Но в бъдеще може да бъде интегриран в роботи и други машини, включително военни дронове и роботи за наблюдение.
По-специално, технологията може да бъде достатъчно опитна, за да позволи на роботите да откриват, проследяват и разпознават цели в постоянно променящи се среди, където може да е много трудно да се видят.
Източник за статията
Нова система за компютърно зрение, вдъхновена от очите на котките, може да позволи на роботите да виждат света около себе си по-точно от всякога.
Роботи, дронове, самоуправляващи се коли и други автономни системи стават все по-често срещани, но те все още се борят да виждат добре във всякакви среди и условия. Например, самоуправляващите се автомобили се представят зле при дъжд или мъгла, защото тези условия влияят на сензорите и камерите на автомобила.
Сега учените са проектирали нова система за зрение, която използва усъвършенствани лещи и сензори, моделирани по структурата на котешкото око, което води до подобрено откриване и разпознаване на обекти. Те очертаха своята система за компютърно зрение в проучване, публикувано на 18 септември в списание Science Advances.
Те избрали котешко око за вдъхновение, защото нашите космати приятели имат страхотно зрение както в светла, така и в тъмна среда. През деня котешката зеница е вертикална цепнатина, която филтрира светлината и намалява отблясъците, като помага на котката да се фокусира. След това зеницата се разширява, за да пропуска повече светлина през нощта - с отразяващ слой, наречен tapetum lucidum, който подобрява зрението им, като отразява видимата светлина обратно през ретината и увеличава светлината, достъпна за фоторецепторите.
По същия начин, новата система включва подобен на процеп отвор, който помага да се филтрира ненужната светлина и да се отделят ключови обекти при ярки условия, а след това използва отразяващи слоеве като тези в очите на котките, за да подобри видимостта при условия на слаба светлина.
„Роботичните камери често се затрудняват да забележат обекти на натоварен или камуфлажен фон, особено когато условията на осветление се променят. Нашият дизайн решава това, като позволява на роботите да замъглят ненужните детайли и да се фокусират върху важни обекти“, водещият автор на изследването Йънг Мин Сонг, професор по електронно инженерство в Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) в Южна Корея, казва в изявление.
И тъй като системата за компютърно зрение разчита на специализирана леща, а не на тежка компютърна обработка, тя е по-енергийно ефективна, добави Сонг.
Когато изследователите тестваха своята система, те откриха, че тя успешно замъглява фоновите обекти, като същевременно поддържа фокуса върху целевия обект. Те също така използваха невронна мрежа - колекция от алгоритми за машинно обучение, предназначени да обработват информация по начин, подобен на човешкия мозък - за да помогнат на системата да възприема по-добре важни обекти.
Те добавиха, че за да може системата да бъде разгърната в практически и търговски настройки, те ще трябва да подобрят резолюцията на пикселите на зрителното поле. Но в бъдеще може да бъде интегриран в роботи и други машини, включително военни дронове и роботи за наблюдение.
По-специално, технологията може да бъде достатъчно опитна, за да позволи на роботите да откриват, проследяват и разпознават цели в постоянно променящи се среди, където може да е много трудно да се видят.
Tags:
Наука
Супер
ОтговорИзтриване