دانشمندان با الهام از چشم گربه‌ها دقت بینایی پهپادها و ربات‌ها را افزایش می‌دهند

دانشمندان سیستم بینایی جدیدی طراحی کرده اند که از لنزها و حسگرهای پیشرفته استفاده می کند و از ساختار چشم گربه ها الگوبرداری شده است. این مدل در شرایط نوری اجسام بیشتری را تشخیص می دهد.

در سال‌های اخیر، روبات‌ها، پهپادها و ماشین‌های خودران بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما این دستگاه‌ها هنوز در همه محیط‌ها دید خوبی ندارند. برای مثال، خودروهای خودران در باران یا مه عملکرد ضعیفی دارند. زیرا این شرایط روی سنسورها و دوربین های خودرو تاثیر می گذارد.

اکنون، طبق گزارش Live Science، دانشمندان مؤسسه علوم پایه کره جنوبی (IBS) یک سیستم بینایی کامپیوتری جدید با الهام از چشم گربه‌ها توسعه داده‌اند که به پهپادها، ربات‌ها و خودروها اجازه می‌دهد تا جهان اطراف خود را با دقت بیشتری ببینند.

طراحی یک سیستم دید پهپاد جدید با الهام از چشم گربه ها

گربه ها در محیط های روشن و تاریک عملکرد بصری بسیار خوبی دارند. در طول روز، مردمک چشم گربه شکلی عمودی به خود می گیرد – گویی چشمان آنها شکاف دارد – و نور را فیلتر می کند تا اشعه های خشن خورشید را کاهش دهد و به گربه اجازه می دهد بهتر روی محیط اطراف خود تمرکز کند.

از سوی دیگر، شب ها مردمک چشم گربه ها گشاد می شود تا نور بیشتری وارد شود. به طور خاص، چشمان آنها دارای یک لایه بازتابنده به نام tapetum lucidum است که با بازتاب نور مرئی از طریق شبکیه، نور بیشتری را در اختیار گیرنده های نوری قرار می دهد تا بینایی آنها را بهبود بخشد.

سیستم جدید دانشمندان همچنین شامل یک دیافراگم شکاف مانند است که به فیلتر کردن نور غیر ضروری و تشخیص اجسام کلیدی در شرایط روشن کمک می کند. در محیط‌های تاریک، از لایه‌های بازتابنده مانند چشم گربه‌ها برای بهبود بینایی استفاده می‌کند.

یان مین سونگ، نویسنده اصلی این مطالعه، می گوید:

دوربین‌های رباتیک اغلب در شناسایی اشیاء در پس‌زمینه‌های شلوغ یا استتار شده مشکل دارند، به‌ویژه زمانی که شرایط نور تغییر می‌کند. طراحی ما به ربات‌ها اجازه می‌دهد تا جزئیات غیرضروری را محو کنند و روی اشیاء مهم تمرکز کنند و در نتیجه این مشکل را از بین ببرند.

از آنجایی که این سیستم بینایی جدید به جای پردازش کامپیوتری سنگین، بر یک لنز تخصصی متکی است، از نظر انرژی نیز کارآمدتر است. هنگامی که محققان سیستم خود را آزمایش کردند، دریافتند که با موفقیت اشیاء پس‌زمینه را محو می‌کند و در عین حال تمرکز روی شی مورد نظر را افزایش می‌دهد. آنها همچنین از مجموعه ای از الگوریتم های یادگیری ماشین برای درک بهتر سیستم اشیاء مهم استفاده کردند.

نتایج این تحقیق در مجله Science Advances منتشر شده است.