سیستم بینایی بیومیمتیک رباتها و پهپادها: الهام از چشم گربه برای تشخیص دقیق در تمام شرایط نوری

سیستم بینایی بیومیمتیک رباتها و پهپادها الهام از چشم گربه برای تشخیص دقیق در تمام شرایط نوری, تیم پژوهشی دانشگاه سئول ملی (SNU) در کره جنوبی موفق به توسعه یک سیستم بینایی نوین شده که با تقلید از معماری چشم گربهها، چالشهای دید در محیطهای با نوسان شدید نور را حل میکند. این پیشرفت میتواند کارایی رباتها، پهپادها و خودروهای خودران را در سناریوهای واقعی به طور چشمگیری ارتقا دهد.

مکانیزم طبیعی چشم گربه الگوی طراحی هوشمند چشم گربهها دارای قابلیت منحصر به فردی در تطبیق با شدت نور محیط هستند. در طول روز، بؤبؤ چشم به صورت شکاف عمودی تنیده میشود تا نور اضافی و ساطعکننده فیلتر گردد، در حالی که در شب بؤبؤ به طور کامل دایرهای باز شده و حداکثر فوتون را جذب میکند.

پیادهسازی مهندسی دیافراگم شکافمانند و لایههای بازتابنده سیستم طراحی شده از دو مؤلفه اصلی تشکیل شده یک دیافراگم مصنوعی با هندسه شکافوار که در شرایط نور بالا، اشعههای پراکنده و غیرضروری را مسدود میکند، و یک لایه نانوساختاری بازتابنده که در محیطهای کمنور، فوتونهای ورودی را متمرکز و تقویت مینماید. این رویکرد بصریِ خالص نیاز به پردازشهای سنگین محاسباتی و الگوریتمهای نرمافزاری پیچیده را حذف میکند.

مزیتهای کلیدی کارایی انرژی و پردازش لحظهای برخلاف سیستمهای بینایی رایانهای متداول که برای کاهش نویز و افزایش داینامیک رنج به پردازشگرهای قدرتمند و مصرف انرژی بالا وابسته هستند، این فناوری با مدیریت فیزیکی نور در سطح لنز، بار محاسباتی را به شدت کاهش میدهد.

کاربردها و چشماندازهای آینده پژوهشگران معتقدند این معماری بینایی میتواند در ناوبری پهپادها در ساعات غروب و بامداد، تشخیص موانع در خودروهای خودران در برابر نور مستقیم خورشید، و رباتهای خدماتی در محیطهای داخلی با نور متغیر، نقش محوری ایفا کند. نتایج کامل این مطالعه در مجله معتبر منتشر شده و مسیر تجاریسازی برای یکپارچهسازی در تراشههای بینایی نسل بعد باز شده است.