Desenvolvimento de câmera revolucionária no estilo do olho humano melhora visão robótica

São PauloCientistas da Computação da Universidade de Maryland criaram um novo tipo de câmera. Sob a liderança do doutorando Botao He, foi desenvolvida a Artificial Microsaccade-Enhanced Event Camera (AMI-EV). Esta câmera imita os pequenos movimentos dos olhos humanos para manter as imagens claras e estáveis.

Câmeras de eventos conseguem seguir objetos em movimento melhor do que câmeras convencionais, mas têm dificuldade em capturar imagens nítidas quando há alta velocidade. Isso é um problema para carros autônomos, que precisam de imagens claras para funcionar corretamente. Para resolver esse desafio, a equipe pesquisou como humanos e animais mantêm sua visão estável.

Microssacadas: A Solução para Imagens Estáveis

A solução encontrada foram as microssacadas, pequenos e rápidos movimentos oculares que nos ajudam a focar. A equipe replicou esses movimentos utilizando um prisma rotativo dentro da câmera. O prisma altera a direção dos feixes de luz captados pela lente, mantendo os detalhes dos objetos gravados estáveis, semelhante ao funcionamento dos nossos próprios olhos.

Recursos essenciais do AMI-EV:

• Desempenho superior em condições extremas de iluminação
• Baixa latência
• Consumo reduzido de energia
• Capacidade de capturar dezenas de milhares de quadros por segundo
• Alta precisão em diversos contextos, como detecção de pulso humano e identificação de formas

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A equipe desenvolveu um software para ajustar o movimento do prisma, tornando as imagens das luzes em movimento mais estáveis. Segundo Yiannis Aloimonos, professor de ciência da computação na Universidade de Maryland, essa invenção melhora significativamente a visão robótica. Câmeras melhores proporcionam melhor percepção e reação dos robôs.

O potencial da câmera vai além dos robôs e da segurança nacional. Setores que necessitam de captura de imagem precisa e detecção de formas podem se beneficiar do AMI-EV. A cientista Cornelia Fermüller destaca que a tecnologia é útil para a realidade virtual. O AMI-EV opera com baixo atraso e processamento rápido, ideal para uma experiência de VR fluida.

Nos testes iniciais, o AMI-EV acompanhou os movimentos com precisão. Funcionou bem tanto em iluminação forte quanto fraca e consumiu menos energia. Essas características tornam o dispositivo útil para diversas aplicações, como:

• Criando experiências de realidade aumentada mais imersivas
• Monitoramento de segurança aprimorado
• Melhorando a captura de imagens no espaço pelos astrônomos
• Auxiliando carros autônomos a distinguir entre humanos e objetos na estrada

AMI-EV supera a maioria das câmeras comerciais, que capturam entre 30 e 1000 quadros por segundo. Ela exibe movimentos de maneira mais suave e realista, o que é fundamental para diversas áreas. Aloimonos acredita que esse sistema de câmera está abrindo caminho para tecnologias mais avançadas e eficientes.

A nova câmera desenvolvida pela Universidade de Maryland pode revolucionar várias áreas. Sua aplicação potencial inclui robótica, defesa nacional e eletrônicos de consumo. A câmera AMI-EV é extremamente promissora.