Revolutionerande kameradesign imiterar människans öga för klarare och skakningsfri syn hos robotar

StockholmEtt team av datavetare vid University of Maryland har uppfunnit en ny sorts kamera. Under ledning av doktorand Botao He utvecklade de den konstgjorda mikrosaccad-förstärkta händelsekameran (AMI-EV). Denna kamera imiterar de små rörelserna hos det mänskliga ögat för att hålla bilder klara och stabila.

Eventkameror kan följa rörliga objekt bättre än vanliga kameror, men de har svårt att fånga tydliga bilder när saker rör sig snabbt. Detta är ett problem för självkörande bilar som behöver klara bilder för att fungera bra. För att lösa detta undersökte teamet hur människor och djur bibehåller stabil syn.

Lösningen var mikrosackader, vilka är små, snabba ögonrörelser som hjälper oss att fokusera. Teamet imiterade dessa rörelser genom att använda ett roterande prisma inne i kameran. Prismat ändrar ljusstrålarnas riktning som tas in av linsen. Detta håller detaljerna hos inspelade objekt stadiga, liknande hur våra egna ögon fungerar.

Här är några viktiga egenskaper hos AMI-EV:

• Exceptionell prestanda i extrema ljusförhållanden
• Låg fördröjning
• Låg energiförbrukning
• Kan fånga tiotusentals bilder per sekund
• Hög precision i olika sammanhang, såsom upptäckt av mänsklig puls och formidentifiering

Teamet utvecklade en programvara för att kompensera prismans rörelse, vilket stabiliserar bilderna från de rörliga ljusen. Yiannis Aloimonos, professor i datavetenskap vid University of Maryland, påpekar att denna uppfinning avsevärt förbättrar robotars synförmåga. Bättre kameror leder till bättre perception och reaktion hos robotar.

Läs också:

Idag · 21:40

Järnskatter i Pinnacles avslöjar forntida klimathemligheter

Kamerans potential sträcker sig bortom robotar och nationell säkerhet. Branscher som behöver exakt bildfångst och formdetektion kan dra nytta av AMI-EV. Forskaren Cornelia Fermüller påpekar att den är användbar för virtuell verklighet. AMI-EV arbetar med låg fördröjning och snabb bearbetning, vilket gör den perfekt för en smidig VR-upplevelse.

I de första testerna spårade AMI-EV rörelser med precision. Den fungerade bra både i starkt och svagt ljus och förbrukade mindre energi. Dessa egenskaper gör den användbar för många olika tillämpningar, såsom:

• Skapa mer uppslukande upplevelser med augmented reality
• Förbättrad säkerhetsövervakning
• Förbättra hur astronomer tar bilder i rymden
• Hjälpa självkörande bilar att skilja mellan människor och objekt på vägen

AMI-EV är överlägsen de flesta kommersiella kameror som fångar mellan 30 till 1000 bilder per sekund. Det återger rörelser mer smidigt och realistiskt, vilket är viktigt inom många områden. Aloimonos anser att detta kamerasystem banar väg för mer avancerade och förbättrade system.

University of Marylands nya kamerauppfinning kan förändra många områden. Den kan vara användbar inom robotik, nationellt försvar och konsumentelektronik. Den AMI-EV-kamera ser mycket lovande ut.