全视人工眼睛-亚洲科学家杂志
全视人工眼睛

韩国和美国的研究人员报告称,受招潮蟹眼睛启发,一种新型人工视觉系统现在可以实现360度视觉。

《亚洲科学家杂志》(2022年8月23日)-工程师们一直在寻求设计新技术的灵感,例如水上机器人这模仿了黄貂鱼鳍的运动和日本的高速新干线列车,新干线列车的前部模仿了翠鸟的喙,使得列车在通过日本铁路的过程中能够高速行驶而不会产生过大的噪音。

现在,来自韩国和美国的研究人员正在研究招潮蟹,以设计一种新型的两栖人工视觉系统。发布于自然电子,该研究小组开发了一种具有近360度视野、可在陆地和水下运行的摄像头和可视化系统。

招潮蟹是一种半陆生生物,其眼柄形状为椭球形,使眼柄易于旋转,复眼可以使来自任何角度的光线汇聚到眼睛视网膜上的同一点,即使是在水下。招潮蟹进化出了广阔的视野,这有助于它们从任何角度发现敌人,并找到其他同伴。

这篇论文的合著者、光州理工学院的杨敏松教授解释了使用招潮蟹作为新人工视觉系统灵感的动机。

宋说:“对生物灵感视觉的研究往往会带来以前不存在的新发展。”。“这反过来又能加深对自然界的理解,并确保所开发的成像设备在结构和功能上都是有效的。”

由Song共同领导的团队首先模仿招潮蟹复眼的形状和结构。将具有不同折射率的平面微传感器集成到梳状硅光电二极管阵列上,然后将其安装在球形结构上。微透镜允许来自多个角度的光直接聚焦在传感器上,然后传感器将入射光处理为图像。

这只球形“眼睛”在陆地和水下进行了测试,显示了不同角度的各种图像,以确定它是否能够检测到这些图像。这是为了确定微透镜是否可以调整并重新聚焦传感器上的光线,而不管它们所处的环境如何。

结果非常有希望。“眼睛”能够成功地检测到这些图像,并且在水下没有失真。研究人员还发现,“眼睛”在空中和水中都具有近乎全景的视野,水平视野为300度,垂直视野为160度。

宋说:“我们的视觉系统可以为360°全向摄像机铺平道路,将其应用于虚拟现实或增强现实,或者为自动车辆提供全天候视觉。”。这也为视野更宽的监控摄像机铺平了道路,从而可以开发覆盖范围更广的监控摄像机。

资料来源:光州科学技术学院;照片:泰国国家公园/Flickr

文章可在以下网址找到Lee等人(2022),具有全景视野的两栖人工视觉系统。

《亚洲科学家》杂志是一本屡获殊荣的科技杂志,向全球观众重点报道亚洲的研发新闻。该杂志由新加坡Wildtype Media Group出版。

亚洲科学家的相关故事