Estás leyendo la publicación: Inspirándose en el ojo de un cangrejo violinista, los investigadores crearon el primer sistema de visión artificial que puede ver tanto en tierra como bajo el agua
Se han desarrollado diferentes sistemas de visión con propiedades de imagen únicas en la naturaleza en varios entornos naturales. Estos han servido de inspiración para la creación de numerosos sistemas de visión artificial, como el tipo ojo humano (entorno terrestre), el tipo ojo de insecto (entorno terrestre) y el tipo ojo de pez (entorno acuático).
Estos sistemas de visión han influido en la visión artificial. Sin embargo, los intentos anteriores de imitar el RI graduado se han concentrado en la corrección de aberraciones y la antirreflexión. Además, el campo de visión (FoV) más alto de los ojos electrónicos bioinspirados actualmente en el mercado es hemisférico (alrededor de 180°), no omnidireccional (alrededor de 360°).
El cangrejo violinista intermareal, que habita tanto en un ambiente terrestre como acuático, ha desarrollado ojos complejos con lentes de cara plana que brindan visión panorámica y capacidades de imagen anfibia. La estructura de los ojos compuestos, que ocupa casi todo el tallo del ojo y tiene una naturaleza plana y un índice de refracción graduado (IR) de la lente de la faceta corneal, suprime el efecto de desenfoque provocado por los cambios en el entorno externo (FoV).
La estructura funcional y anatómica del ojo del cangrejo violinista fue imitada por investigadores del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL) del MIT y otros socios de investigación para crear un sistema de visión artificial anfibio con un campo de visión panorámico (FoV).
El ojo artificial, que se asemeja a una bola negra redonda, pequeña y en su mayoría normal, interpreta sus entradas utilizando una combinación de componentes que procesan y comprenden la luz. Los investigadores combinaron una matriz de fotodiodos flexibles con patrones en forma de peine envueltos sobre la estructura esférica tridimensional con una matriz de microlentes planas con un perfil de índice de refracción graduado. Independientemente del índice de refracción de su entorno, esta disposición aseguró que los rayos de luz de varias fuentes siempre convergerían en la misma ubicación en el sensor de imagen.
En estudios realizados en el aire y en el agua, se examinaron las capacidades de imágenes panorámicas y anfibias tomando fotografías de cinco objetos desde varios ángulos y distancias. Tanto en tierra como en el agua, el sistema ofreció una calidad de imagen constante y un rango de visión de casi 360°.
El equipo afirma que sus sistemas pueden ayudar a crear aplicaciones novedosas como realidad aumentada y virtual, detección de movimiento panorámico y evitación de obstáculos en entornos en constante cambio. El tamaño de las unidades ópticas de semiconductores, que se encuentran con frecuencia en teléfonos inteligentes, vehículos y cámaras de monitoreo/vigilancia, ahora está limitado a nivel de laboratorio.
Los investigadores creen que la barrera tecnológica se puede superar para crear una cámara mucho más pequeña que funcione mejor que las que se producen actualmente con las tecnologías de sensores de imagen de fabricantes como Samsung y SK Hynix.
Durante la prueba, cinco objetos caricaturescos (un delfín, un avión, un submarino, un pez y un barco) se proyectaron en el sistema de visión artificial desde varios ángulos y distancias. El equipo llevó a cabo los experimentos de imaginación de puntos multiláser y las imágenes fabricadas concordaron con la simulación.
Los investigadores creen que este dispositivo de ingeniería óptica e imágenes no planas combina elementos de diseño bioinspirado con electrónica flexible de vanguardia para proporcionar capacidades especiales que no son posibles con las cámaras tradicionales. Esperan que se realicen más investigaciones para examinar los sistemas de adaptación de la luz con inspiración biológica y más ingeniería para producir una resolución más alta y un procesamiento de imágenes superior.
Este artículo está escrito como un artículo de resumen de investigación por el personal de Marktechpost basado en el trabajo de investigación ‘Un sistema anfibio de visión artificial con un campo visual panorámico‘. Todo el crédito de esta investigación es para los investigadores de este proyecto. Revisar la papel y artículo de referencia.
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