چشمان عنکبوت الهامقسمت کممصرفترین دوربین جهان_آینده
به گزارش آینده
این نمونه اولیه که اسپایدر کم یا دوربین عنکبوتی (SpiderCam) نام دارد و توسط پژوهشگران دانشگاه نورث وسترن گسترش یافته است، روشای را پیروی میکند که عنکبوتهای جهنده به پشتیبانی آن پیش از انجام یک پرش ناگهانی به سمت شکار یا برای فرار از شکارچیان، فاصلهها را تخمین میزنند.
به نقل از نیواطلس، اما الکساندر (Emma Alexander)، استادیار دانشگاه نورثوسترن، نویسنده مسئول این مطالعه و متخصص بینایی رایانهای الهامگرفته از طبیعت، میگوید: عنکبوتهای جهنده برای شکار، فرار از شکارچیان و جابهجایی نیاز به پرش دارند و این نوشته الزام برخورداری از بینایی زیاد دقیق است.
زیاد تر دوربینهای سهبعدی متداول برای برآورد عمق، تصاویر را از زوایای گوناگون ثبت میکنند و سپس یا با قیاس این تصاویر و یا با تاباندن نور و اندازهگیری بازتاب آن، فاصله را محاسبه میکنند. این راه حلها به توان پردازشی بالا، سختافزار گرانقیمت و مصرف انرژی قابلدقت نیاز دارند.
چشم انسان تنها یک شبکیه در هر چشم دارد، اما عنکبوتهای جهنده در هر چشم چندین لایه شبکیه دارند که هر یک میتوانند روی فاصلهای متفاوت فوکوس کنند. در نتیجه امکان پذیر یک لایه، جسمی را کاملا آشکار ببیند، در حالی که همان جسم در لایهای دیگر اندکی خارج از فوکوس دیده شود.
الکساندر توضیح میدهد: آنها مدام چندین سطح فوکوس را بهطور همزمان مشاهده میکنند. به این علت همیشه جفتهایی از تصاویر را جمعآوری میکنند و سپس مغزشان میتواند با قیاس تفاوت مقدار وضوح این تصاویر، فاصله را تشخیص دهد.
او میافزاید: اما مغز آنها زیاد کوچک است؛ به این علت باید این محاسبات را به شکلی بسیار کارآمد انجام بدهند. ما میخواستیم بازدید کنیم آیا میتوان از همین اصول برای ساخت یک حسگر تشخیص عمق زیاد کممصرف منفعت گیری کرد یا خیر؛ حسگری که در شرایطی با منبع های انرژی محدود قابل منفعت گیری باشد.
دوربین اسپایدر کم نیز به روشای شبیه عمل میکند. این سامانه از یک دوربین سفارشی منفعت میبرد که به طور همزمان دو عکس با تفاوت زیاد جزئی در تنظیمات فوکوس ثبت میکند. به جای اجرای نرمافزارهای سنگین روی پردازندههای معمولی، پژوهشگران یک الگوریتم اختصاصی را مستقیما در یک تراشه رایانهای اختصاصی و بهینهشده برای پردازش کممصرف پیادهسازی کردهاند.
نمونه اولیه این تراشه قادر است نقشههای عمق را با شدت ۳۲٫۵ فریم بر ثانیه پردازش کند، در حالی که تنها ۶۲۴ میلیوات توان مصرف میکند. پژوهشگران ادعا میکنند اسپایدر کم نخستین دوربین سهبعدی است که با مصرف کمتر از یک وات کار میکند.
این الگوریتم اختصاصی سپس تفاوت وضوح لبهها و بافتها در دو عکس را تحلیل کرده و دادهها را بهصورت لحظهای به اطلاعات عمق تبدیل میکند.
پژوهشگران تصمیم دارند در مرحله های بعدی، سامانه اپتیکی اسپایدر کم را بهبود دهند، میدان دید آن را افزایش دهند، این فناوری را در دستگاههای پوشیدنی و رباتهای کوچک ادغام کنند و این چنین تراشه اختصاصی آن را بازطراحی کنند تا مصرف انرژی از این هم کمتر شود.
یقیناً این نخستین فناوری تشخیص عمق الهامگرفته از عنکبوتهای جهنده نیست. پیش از این نیز دانشمندان دانشگاه هاروارد سامانهای شبیه را گسترش داده بودند.
دسته بندی مطالب
اخبار کسب وکارها