Глаза мухи и локатор летучей мыши: разработаны бионические 3D-камеры
Биоинженеры из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали новую систему бионических 3D-камер, которая может имитировать многоракурсное зрение мух и локационное восприятие летучих мышей, сообщает Phys.org.
Камера может расшифровывать размер и форму объектов, спрятанных за углами или другими предметами. Технологию могут внедрить в беспилотные транспортные средства или медицинские инструменты с сенсорными возможностями.
В темноте летучие мыши могут визуализировать яркую картину своего окружения, используя форму эхо- или гидролокацию. Их высокочастотный писк отражается от окружающей среды и улавливается ушами. С помощью локационных возможностей животные понимают, что находится на пути и где потенциальная добыча.
Насекомые же часто имеют сложные глаза геометрической формы, в которых каждый «глаз» состоит из сотен или десятков тысяч отдельных зрительных единиц, что позволяет им видеть одно и то же с разных направлений зрения. Глаза мух дают им почти 360-градусный обзор, но насекомые могут фокусироваться только на ближайших объектах, и им трудно увидить, например, занесенную высоко над головой мухобойку.
Вдохновившись способностями мух и летучих мышей, команда ученых приступила к разработке системы 3D-камер с расширенными возможностями, которые используют преимущества уникальных свойств животных. Технология под названием Compact Light-field Photography (CLIP), позволяет системе камер снимать с расширенным диапазоном глубины. Система может видеть скрытые объекты, незаметные обычным 3D-камерам.
Исследователи также использовали технологию LiDAR (Light Detection And Ranging), благодаря которой лазер обследует местность для создания 3D-карты. Обычный LiDAR без CLIP сделал бы снимок с высоким разрешением, но пропустил бы скрытые объекты — так работают глаза человека.
Система из семи камер с LiDAR и CLIP может отображать сложную трехмерную экспозицию с несколькими объектами, расположенными на разных расстояниях. «Если вы закрываете один глаз и смотрите на свой ноутбук, а за ним спрятана кофейная кружка, ее можно не увидеть, потому что ноутбук загораживает обзор. Но если использовать оба глаза, объект будет лучше виден. Здесь происходит что-то подобное, но теперь представьте, что видите все это сложным глазом насекомого», — поясняют ученые.
