Ученые разработали "кошачьи глаза" для дронов: на что они способны

С "роботизированными кошачьими глазами" беспилотники могут отслеживать цели точнее, чем когда-либо раньше.

Новая система компьютерного зрения, созданная по дизайну кошачьего глаза, может дать будущим беспилотникам и другим военным работам возможность отслеживать цели в условиях плохой видимости и динамической среды. Такие роботизированные "глаза" позволят дронам видеть окружающий мир точнее, чем когда-либо прежде.

Об этом пишет LiveScience.

Работы, дроны, беспилотные автомобили и другие автономные системы становятся все более распространенными, но они все еще плохо видят в любой среде и в любых условиях. К примеру, беспилотные автомобили плохо работают во время дождя или тумана, поскольку эти условия затрудняют работу датчиков и камер автомобиля.

Теперь ученые разработали новую систему зрения, использующую усовершенствованные линзы и датчики, смоделированные по структуре кошачьего глаза, что обеспечивает улучшенное обнаружение и распознавание объектов.

Они выбрали глаз кошки в качестве прототипа, потому что эти пушистые животные прекрасно видят как на свету, так и в темноте. Днем кошачий зрачок — это вертикальная щель, которая фильтрует свет и уменьшает блики, что помогает коту сосредоточиться. В сумерках и темноте зрачок расширяется, чтобы пропускать больше света — с помощью отражающего слоя под названием tapetum lucidum, который улучшает зрение благодаря тому, что отражает видимый свет назад через сетчатку и усиливает лучи, доступные для фоторецепторов.

Подобным образом новая система содержит щелевую диафрагму, которая помогает отфильтровать ненужный свет и выделить ключевые объекты в ярких условиях, а затем использует отражающие слои, подобные имеющимся в кошачьих глазах, для улучшения видимости в условиях слабого освещения.

"Роботизированным камерам часто трудно заметить объекты на оживленном или закамуфлированном фоне, особенно когда изменяются условия освещения. Наша конструкция решает эту проблему, поскольку позволяет работам размыть ненужные детали и сосредоточиться на важных объектах", — рассказал ведущий автор исследования Янг Мин Сонг., профессор электронной инженерии в Институте науки и технологий Кванджа (GIST) в Южной Корее.

Ученый подчеркнул, что система компьютерного зрения полагается на специализированные линзы, а не на мощную компьютерную обработку, поэтому она более энергоэффективна.

Когда исследователи протестировали свою систему, они обнаружили, что она успешно размывает фоновые объекты и сохраняет при этом фокус на целевом объекте. Они также использовали нейронную сеть – набор алгоритмов машинного обучения, предназначенных для обработки информации подобно человеческому мозгу – чтобы помочь системе лучше воспринимать важные объекты.

По словам исследователей, для развертывания системы в практических и коммерческих условиях им нужно будет улучшить пиксельное разрешение поля зрения. Но в будущем его можно будет интегрировать в роботов и другие машины, в частности, в военные дроны и роботов-наблюдателей. Ученые уверяют, что в скором времени эта технология будет достаточно квалифицированной, чтобы позволить работам выявлять, отслеживать и распознавать цели в постоянно меняющихся средах, где их может быть очень трудно увидеть с помощью обычных камер.