Учёные разработали «кошачьи глаза» для дронов: на что способна эта технология

Новая система компьютерного зрения, разработанная по аналогии с кошачьим глазом, может обеспечить будущие беспилотники и другие военные роботы способностью отслеживать цели даже в условиях слабой видимости и динамических изменений. Благодаря таким роботизированным «глазам» дроны смогут видеть окружающую среду с беспрецедентной точностью. Об этом сообщает LiveScience.

Роботы, дроны, беспилотные автомобили и другие автономные системы становятся все более распространёнными, но всё ещё испытывают трудности с «видением» в различных средах и при разных условиях. Например, беспилотные автомобили плохо функционируют во время дождя или тумана, так как такие условия мешают камерам и датчикам.

Недавно ученые разработали новую систему зрения, которая использует специальные линзы и датчики, спроектированные по образцу кошачьего глаза, что улучшает распознавание объектов. Глаз кошки выбран в качестве прототипа из-за его способности отлично видеть и днём, и ночью. В светлое время суток кошачий зрачок имеет вертикальную щелевидную форму, которая фильтрует свет и уменьшает блики, помогая кошке фокусироваться. В темноте зрачок расширяется, чтобы пропускать больше света, в частности благодаря слою tapetum lucidum, который отражает свет назад через сетчатку, усиливая лучи для фоторецепторов.

Подобным образом новая система включает щелевую диафрагму для фильтрации лишнего света, выделяя важные объекты при ярких условиях, и использует отражающие слои, похожие на кошачьи, для улучшения видимости при слабом освещении.

«Роботизированным камерам часто сложно обнаружить объекты на активном или замаскированном фоне, особенно при изменении освещения. Наша разработка решает эту проблему, размывая лишние детали и сосредотачивая внимание на главных объектах», – объяснил главный автор исследования Янг Мин Сонг, профессор электронной инженерии Института науки и технологий Кванджу (GIST) в Южной Корее.

Учёный подчеркнул, что система зрения использует специальные линзы, а не мощную вычислительную обработку, что делает её энергоэффективнее.

Во время тестирования системы исследователи обнаружили, что она успешно размывает фоновые объекты, удерживая Фокус на цели. Они также применили нейронную сеть – набор алгоритмов машинного обучения, которые помогают системе лучше распознавать важные объекты.

Для практического применения системы в реальных условиях учёным необходимо повысить пиксельное разрешение поля зрения. В будущем эта система может быть интегрирована в роботов и машины, включая военные дроны и наблюдательные роботы. Исследователи уверены, что в скором времени технология сможет позволить роботам обнаруживать, отслеживать и распознавать цели в динамичных условиях, где обычные камеры часто неэффективны.

Кстати, NASA представило прототип первого из шести телескопов, которые в ближайшие десятилетия будут исследовать гравитационные волны. Эти телескопы станут основой миссии LISA, которую возглавляет Европейское космическое агентство в партнёрстве с NASA. Запуск миссии запланирован на середину 2030-х годов. Об этом сообщили на официальном сайте NASA.

Стало известно, что впервые в истории человечество нарушило природный водный цикл, что приводит к нехватке водных ресурсов, негативно влияет на экономику и угрожает жизни людей.

К слову, в 2024 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине получили учёные Виктор Амброс и Гэри Равкан за открытие микроРНК и её роли в посттранскрипционной регуляции генов.