Egyre több eszköz képes már „látni”, gondoljunk csak a drónokra, a vezető nélkül futó autókra vagy akár a porszívózó robotokra, azonban ez a látás nyomába sem érhet az emberének, ugyanis messze nem tökéletes. Olyan apróságok zavarhatják meg, mint a valamilyen fényes tárgyról visszaverődött napfény vagy a sötétség, amelyben már nem vehetők észre a tárgyak. Hiába a számítógépes látás algoritmusainak lenyűgöző tudása, a gépi látás még gyakran küzd olyan helyzetekben, aminek a nehézségeit az ember észre sem veszi.

Koreai kutatók nemrégiben találtak egy természetes megoldást a gépi látás javítására, méghozzá macskák egyedi szemszerkezetének jellegzetességeit felhasználva. A macskafélék látórendszere igazán különleges. Az evolúció egyedülálló eszközkészletet fejlesztett ki számukra, hogy éjjel és nappal egyaránt élesen lássanak – magyarázza a ZME Science. Nappal a szemük függőleges pupillái beszűkülnek, hogy megakadályozzák a túlzott fényt, élesebbé téve a fókuszt és csökkentve a tükröződést. Amikor pedig besötétedik, akkor a pupillák szélesre nyílnak, hogy több fényt engedjenek be, sőt egy fényvisszaverő réteg (tapetum lucidum), ami egyébként a szemük jellegzetes éjszakai fényét adja, és segít jól látni a sötétben.

A Gwangju Tudományos és Technológiai Intézet kutatói alaposan szemügyre vették a macskaszem felépítését és jellegzetességeit, és egy robotizált látórendszerben le is utánozták ezeket. Rendszerük magját egy fejlett lencse képezi, amely a macska résbe vágott pupillájához hasonlóan kiszűri a zavaró fényt, miközben a kulcsfontosságú tárgyakra összpontosít. „A robotkamerák gyakran nehezen észlelnek tárgyakat forgalmas vagy álcázott háttérben, különösen, ha a fényviszonyok megváltoznak” – mondja Young Min Song professzor, hozzátéve, hogy ezt a problémát úgy oldották meg, hogy hagyják, hogy a robotok elmossák a szükségtelen részleteket, és a fontos tárgyakra összpontosítsanak.

( A és B ) A sematikus illusztráció azt mutatja, hogyan képes látni egy macskaféle változatos fényviszonyok mellett. ( C ) A tapetum lucidum nagyított sematikus ábrázolása a retinában. ( D ) A macskaszem anatómiájának sematikus illusztrációja

Science Advances/Gwangju Tudományos és Technológiai Intézet

Ez a megoldás egyébként a nagy teljesítményű számítógépes feldolgozás szükségességét is csökkenti, így a rendszer energiahatékonyabbá válik. Ez különösen fontos lehet, többek között a még mindig nagyon korlátozott hatótávolságú drónok esetében.

A kutatók által fejlesztett látórendszer is felhasználja a tapetum lucidum egyedi dizájnját és funkcióit. A fotodetektor mögött egy fényvisszaverő réteget használ, ami a macskaszemekhez hasonlóan visszaveri a beérkező fényt a lencsén keresztül. Ez javítja a láthatóságot gyenge fényviszonyok között azáltal, hogy a fény kétszer éri az érzékelőt, ami gyakorlatilag megduplázza az érzékenységét. A korai tesztek során a rendszer túlszárnyalta a hagyományos objektíveket gyenge és világos környezetben egyaránt. Sőt, egy ilyen látórendszerrel a robotok hatékonyan „láthatnak” át a zsúfolt vagy gyengén megvilágított környezeteken.

Az új technológia izgalmas lehetőségeket tár fel a valós alkalmazások számára, átalakítva a robotok látásmódját. A fejlett látórendszer azt ígéri, hogy növeli a drónok, biztonsági robotok és önvezető járművek pontosságát, lehetővé téve számukra, hogy ügyesen navigáljanak bonyolult környezetben, és páratlan pontossággal hajtsanak végre feladatokat. „A kutatási és mentési műveletektől az ipari megfigyelésig ezek az élvonalbeli robotszemek készen állnak arra, hogy kiegészítsék vagy akár helyettesítsék az embert számos kritikus forgatókönyv esetén” – hangsúlyozza Song professzor. A kutatók a Science Advances folyóiratban foglalták össze a biológiai ihletésű mesterséges látással kapcsolatos legújabb észrevételeiket.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.