Systemy autonomiczne, takie jak drony, samochody autonomiczne i roboty, stają się coraz bardziej powszechne w naszym codziennym życiu. Często jednak mają problemy z dobrym „widzeniem” w różnych środowiskach – na przykład w jasnym świetle słonecznym, przy słabym oświetleniu lub gdy obiekty wtapiają się w złożone tła. Co ciekawe, natura może już mieć rozwiązanie tego problemu.
Koty są znane ze swojego niesamowitego widzenia zarówno w jasnym świetle, jak i w ciemności. Ich oczy są wyjątkowo przystosowane: w ciągu dnia pionowe źrenice w kształcie szczeliny pomagają im się skupić i ograniczają odblaski. W nocy ich źrenice rozszerzają się, aby wpuścić więcej światła, a odblaskowa warstwa zwana tapetum lucidum poprawia widzenie w nocy, nadając oczom znajomy blask.
Grupa koreańskich naukowców pod przewodnictwem profesora Younga Min Songa z Instytutu Nauki i Technologii w Gwangju (GIST) zaprojektowała nowy system wizyjny wykorzystujący zaawansowaną soczewkę i czujniki inspirowane oczami kotów. System zawiera szczelinową przysłonę, która niczym pionowa źrenica kota pomaga filtrować niepotrzebne światło i skupiać wzrok na kluczowych obiektach. Wykorzystuje również specjalną warstwę odblaskową podobną do tej występującej w kocich oczach, która poprawia widoczność w warunkach słabego oświetlenia. Wyniki tego badania opublikowano w czasopiśmie Postęp nauki w dniu 18 września 2024 r. i stanowi znaczący postęp w dziedzinie systemów sztucznego widzenia, wykazując ulepszone możliwości wykrywania i rozpoznawania obiektów oraz umieszczając go w czołówce przełomów technologicznych w robotyce autonomicznej.
„Zrobotyzowane kamery często mają trudności z dostrzeżeniem obiektów na ruchliwym lub zakamuflowanym tle, zwłaszcza gdy zmieniają się warunki oświetleniowe. Nasz projekt rozwiązuje ten problem, pozwalając robotom zamazywać niepotrzebne szczegóły i skupiać się na ważnych obiektach” – wyjaśnia prof. Song. Podejście to ma dodatkową zaletę: jest energooszczędne, ponieważ opiera się na konstrukcji obiektywu, a nie na skomplikowanym przetwarzaniu komputerowym.
Ta przełomowa technologia otwiera ekscytujące możliwości zastosowań w świecie rzeczywistym, zmieniając krajobraz wizji robotycznej. Zaawansowany system wizyjny ma zwiększyć precyzję dronów, robotów bezpieczeństwa i pojazdów autonomicznych, umożliwiając im umiejętne poruszanie się w skomplikowanych środowiskach i wykonywanie zadań z niezrównaną dokładnością. „Od operacji poszukiwawczo-ratowniczych po monitorowanie przemysłowe — te najnowocześniejsze roboty-oczy są gotowe do uzupełnienia lub nawet zastąpienia wysiłków człowieka w różnych krytycznych scenariuszach” – podkreśla prof. Song.
