پهپادها و ربات‌ها به سیستم بینایی دقیق گربه‌ها تجهیزمی‌شوند_آیندگان

دانشمندان سیستم بینایی جدیدی طراحی کرده‌اند که از لنزها و حسگرهای پیشرفته منفعت گیری می‌کند و بر پایه ساختار چشم گربه‌ها مدل‌سازی شده‌ است. این مدل در شرایط نوری اشیای بیشتری را تشخیص می‌دهد.

در سال‌های تازه، بیش‌ازپیش از ربات‌ها، پهپادها و خودروهای خودران منفعت گیری می‌شود اما تا این مدت هم این دستگاه‌ها در همه محیط‌ها دید خوبی ندارند؛ برای مثال، خودروهای خودران در باران یا مه کارکرد ضعیفی دارند؛ چون این شرایط بر حسگرها و دوربین‌های ماشین تأثیر می‌گذارد.

اکنون بر پایه گزارش Live Science، دانشمندان مؤسسه علوم پایه کره جنوبی (IBS) سیستم بینایی کامپیوتری جدیدی با الهام از چشم گربه‌ها طراحی کرده‌اند که به پهپادها، ربات‌ها و خودروها امکان می‌دهد دنیای اطراف خود را دقیق‌تر ببینند.

طراحی سیستم بینایی تازه پهپادها با الهام از چشم گربه‌ها

گربه‌ها در هر دو محیط روشن و تاریک کارکرد بینایی عالی دارند. مردمک چشم گربه طی روز شکل عمودی به خود می‌گیرد –گویی چشم آنها شکاف برداشته است– و نور را فیلتر می‌کند تا تابش شدید خورشید را افت دهد و این کار به گربه اجازه می‌دهد تمرکز بهتری روی اطراف خود داشته باشد.

از سویی، زمان شب مردمک چشم گربه‌ها گشاد می‌شود تا نور بیشتری داخل شود؛ به‌عبارت دقیق‌تر چشم آنها لایه‌ای بازتابنده به نام پرده درخشان (Tapetum lucidum) دارد که با بازتاب نور مرئی از طریق شبکیه چشم، نور بیشتری در دسترس گیرنده‌های نوری قرار می‌دهد تا دید آنها تحکیم شود.

سیستم تازه دانشمندان نیز شامل دیافراگمی شکاف‌همانند است که به فیلترکردن نور غیرضروری و اختلاف اشیای کلیدی در شرایط روشن پشتیبانی می‌کند؛ در محیط‌‌های تاریک نیز از لایه‌های بازتابنده همانند آنچه در چشم گربه‌ها یافت می‌شود، برای بهبود دید منفعت می‌برد.

«یانگ مین سونگ»، نویسنده ارشد این پژوهش، می‌گوید:

«دوربین‌های رباتیک زیاد تر برای شناسایی اشیا در بعد‌عرصه‌های شلوغ یا استتاری، به‌اختصاصی وقتی که شرایط نور تحول می‌کند، مشکل دارند. طراحی ما به ربات‌ها اجازه می‌دهد جزئیات غیرضروری را محو و روی اشیای مهم تمرکز کند و به‌این‌ترتیب، این مشکل را از سر راه برمی‌دارد.»

ازآنجایی‌که این سیستم بینایی تازه به‌جای پردازش سنگین کامپیوتری متکی به لنزی تخصصی است، از نظر انرژی نیز کارآمدتر است. هنگامی که محققان سیستم خود را آزمایش کردند، فهمید شدند اشیای بعد‌عرصه را با پیروزی محو می‌کند و درعین‌حال تمرکز خود را روی شی موردنظر افزایش می‌دهد. این چنین از مجموعه‌ای از الگوریتم‌های یادگیری ماشینی منفعت گیری کردند تا سیستم اشیای مهم را بهتر فهمیدن کند.

یافته‌های این پژوهش در مجله Science Advances انتشار شده است.