Revolutionäre Kameratechnik imitiert menschliches Auge für klarere Sicht von Robotern.

Lesezeit: 2 Minuten
Durch Klaus Schmidt
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Erweiterte Kamera neben robotischem augenähnlichem Linsensystem.

BerlinWissenschaftler der Universität Maryland haben ein neues Kamerasystem entwickelt, das als Artificial Microsaccade-Enhanced Event Camera (AMI-EV) bezeichnet wird. Diese Kamera verbessert die Fähigkeit von Robotern, ihre Umgebung wahrzunehmen und darauf zu reagieren.

  • Verbessert die robotische Sicht und Reaktionszeit
  • Inspiriert von den winzigen unwillkürlichen Augenbewegungen des Menschen
  • Verringert Bewegungsunschärfen
  • Übertrifft herkömmliche kommerzielle Kameras

Ereigniskameras können sich besser als herkömmliche Kameras auf bewegte Objekte einstellen, haben jedoch Schwierigkeiten, bei schnellen Bewegungen klare Bilder aufzunehmen. Das Team des Doktoranden Botao He hat sich dieses Problems angenommen und dabei Mikrosakkaden erforscht – kleine, schnelle Augenbewegungen, die dem menschlichen Auge helfen, den Fokus zu halten.

Die Forscher bauten ein rotierendes Prisma in den AMI-EV ein. Dieses Prisma lenkt Lichtstrahlen ab, während die Kamera Aufnahmen macht. Die kontinuierliche Rotation stabilisiert die Texturen der aufgenommenen Objekte, ähnlich wie das menschliche Auge arbeitet.

Sie entwickelten auch eine Software zur Steuerung der Bewegungen des Prismas. Diese Software sorgt dafür, dass die Bilder stabil und klar bleiben. Yiannis Aloimonos, Professor und Autor der Studie, hält diese Erfindung für einen großen Fortschritt. Seiner Meinung nach ermöglichen bessere Kameras Robotern eine verbesserte Wahrnehmung und Reaktion.

Diese neue Kamera könnte viele Branchen revolutionieren. Forscher aus verschiedenen Disziplinen suchen nach besseren Möglichkeiten zur Bilderfassung und Formerkennung. Hier könnte AMI-EV die Lösung sein. Die Seniorautorin Cornelia Fermüller betont, dass Ereignissensoren und AMI-EV ideal für intelligente Wearables sind. Sie funktionieren hervorragend bei extrem hellen oder dunklen Lichtverhältnissen, verbrauchen weniger Energie und reagieren blitzschnell. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für Anwendungen wie virtuelle Realität.

In ersten Tests beeindruckte AMI-EV mit der Fähigkeit, Bewegungen bei zehntausenden Bildern pro Sekunde aufzunehmen, während die meisten handelsüblichen Kameras nur zwischen 30 und 1000 Bilder pro Sekunde erfassen. Dies führt zu flüssigeren und realistischeren Bewegungen. Mögliche Anwendungen umfassen erweiterte Realität, verbesserte Sicherheitsüberwachung und optimierte astronomische Bildgebung.

Aloimonos erläutert, dass die Kamera in bestimmten Situationen, wie bei selbstfahrenden Autos, sehr nützlich ist. Sie kann zwischen Menschen und anderen Objekten auf der Straße unterscheiden, was sowohl für autonome Fahrzeuge als auch für Handy-Kameras von Vorteil ist. Das Team ist der Ansicht, dass ihr Kamerasystem zu weiterentwickelter Technologie führen wird.

Diese Entwicklung kann die Technologiebranche erheblich beeinflussen. Es ist spannend zu sehen, wie die Nachahmung menschlicher Biologie die Technologie verbessern kann. Ich bin überzeugt, dass dies zu zuverlässigeren und effizienteren Robotern sowie besseren technischen Produkten für Verbraucher führen wird. Mit AMI-EV sieht die Zukunft präziser und klarer aus.

Die Studie wird hier veröffentlicht:

http://dx.doi.org/10.1126/scirobotics.adj8124

und seine offizielle Zitation - einschließlich Autoren und Zeitschrift - lautet

Botao He, Ze Wang, Yuan Zhou, Jingxi Chen, Chahat Deep Singh, Haojia Li, Yuman Gao, Shaojie Shen, Kaiwei Wang, Yanjun Cao, Chao Xu, Yiannis Aloimonos, Fei Gao, Cornelia Fermüller. Microsaccade-inspired event camera for robotics. Science Robotics, 2024; 9 (90) DOI: 10.1126/scirobotics.adj8124
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