Az emberi szem működése inspirálta azt a forradalmi kamerarendszert, ami jelentősen javítja a robotok látását, valamint reakcióképességét a körülöttük lévő világra. A látószervünk akaratlan mozgásait utánozza a tiszta és stabil látás fenntartása érdekében.
A Marylandi Egyetem számítástechnikai tudósai fejlesztették ki azt a kamerarendszert, ami egészen váratlan módon az emberi szem ösztönös mozgásait utánozva járul hozzá a tiszta és stabil gépi látás fenntartásához. Az Artificial Microsaccade-Enhanced Event Camera (AMI-EV) névre keresztelt kamera prototípusának fejlesztését és tesztelését a Science Robotics folyóiratban részletezték.
„Az eseménykamerák viszonylag új technológiát képviselnek: jobban követik a mozgó tárgyakat, mint a hagyományos kamerák, ám a mai eseménykamerák nehezen tudnak éles, elmosódástól mentes képeket rögzíteni, ha sok mozgás történik – magyarázta Botao He PhD hallgató, a tanulmány vezető szerzője. Ez nagy probléma, mivel a robotok és más technológiák – például az önvezető autók – pontos és időben történő képekre támaszkodnak, hogy megfelelően reagáljanak a változó környezetre. Ezért feltettük a kérdést: hogyan biztosítják az emberek és állatok, hogy a látásuk egyetlen mozgó tárgyra fókuszáljon?”
A válasz az ún. mikroszakkádokban rejlik, amelyek apró és gyors, akaratlan szemmozgásokat jelölnek – olyanokat, amikor egy személy valamire fókuszálni próbálja a látását. Ezek az apró, de folyamatos mozgások lehetővé teszik a szem számára, hogy pontosan fókuszáljon egy tárgyra és annak vizuális textúráira – például a színére, mélységére és árnyékára.
A kutatók mikroszakkádokat replikáltak úgy, hogy egy forgó prizmát helyeztek az AMI-EV belsejébe, átirányítva ezzel a lencse által befogott fénysugarakat. A prizma folyamatos forgómozgása jól szimulálta az emberi szem természetes mozgásait, lehetővé téve a kamera számára, hogy stabilizálja a rögzített tárgyak textúráit, valahogy úgy, ahogy az emberi szem tenné. A csapat szoftvert is fejlesztett a prizma mozgásának kompenzálására, hogy stabil képeket állítson össze a változó fényekből.
„A szemünk képeket készít a körülöttünk lévő világról, és ezeket a képeket az agyunkba küldjük, ami elemzi azokat. A percepció ezen a folyamaton keresztül történik – így értjük meg a világot – mondta Yiannis Aloimonos professzor, az egyetem Gépi Látás Laboratóriumának igazgatója. Amikor robotokkal dolgozunk, a szemeket cseréljük kamerára és az agyat számítógépre, a jobb kamerák pedig jobb érzékelést és reakciókat jelentenek a robotok számára.”
A kezdeti tesztek során az AMI-EV képes volt pontosan rögzíteni és megjeleníteni a mozgást különböző kontextusokban, beleértve az emberi pulzus észlelését és a gyorsan mozgó alakzatok azonosítását. A rendszer több tízezer képkockát képes rögzíteni másodpercenként, ami messze meghaladja a legtöbb kereskedelmi forgalomban kapható, kb. 30-1000 képkockát rögzítő kamera képességeit. A csapat úgy véli, hogy ez a simább és realisztikusabb mozgásábrázolás döntő fontosságú lehet olyan alkalmazásokban, mint például az immerzív virtuális valóság élmények létrehozása, a biztonsági megfigyelés javítása és az űrkutatók által készített képek minőségének növelése.
Főoldali kép: Freepik
„A Roszatom Műszaki Akadémián képzett szakemberek már most olyan kompetenciákat sajátítottak el, amelyekre az erőművi blokkok üzembe helyezésének minden szakaszában szükség lesz.”