Камера на основе зрения насекомых

21.01.2025

Современные технологии все чаще черпают вдохновение из живой природы, совершенствуя оптические системы и алгоритмы обработки изображений. Ученые из Корейского института передовой науки и технологий (KAIST) разработали уникальную камеру, способную снимать даже при крайне слабом освещении и фиксировать объекты, движущиеся с высокой скоростью. Основой для создания устройства послужила зрительная система насекомых, которая позволяет им различать мельчайшие движения даже в условиях почти полной темноты.

Разработанная камера сочетает сложную оптическую архитектуру и передовые алгоритмы анализа изображений. В ее основе лежит способность насекомых накапливать свет и интегрировать его во времени, что дает возможность фиксировать быстро движущиеся объекты в условиях низкой освещенности. Этот принцип позволил ученым создать устройство, которое может снимать объекты, светимость которых в 40 раз ниже порога чувствительности традиционных высокоскоростных камер.

Группа исследователей под руководством профессоров Ки-Хун Джонга и Мин Х. Кима применила технологию параллельных оптических каналов, позволяющую фиксировать изображения с разных временных интервалов. Это новшество, известное как метод "разделения каналов", в сочетании с механизмом накопления света, значительно улучшает качество съемки при недостатке освещения.

Одним из главных достижений разработки стала способность камеры записывать видео со скоростью 9120 кадров в секунду. Это в девять раз превышает возможности стандартных датчиков изображения, что делает ее крайне перспективной для использования в различных технологических сферах.

Экспериментальные испытания показали высокую точность устройства. Камера успешно зафиксировала вращение диска со скоростью 32,5 оборота в секунду в условиях слабого освещения, при этом различая шесть различных цветовых спектров. Более того, она смогла точно определить световой спектр отдельных участков диска. Для сравнения, частота взмахов крыльев бабочки составляет от 15 до 20 раз в секунду, а камера без труда фиксирует движения даже с большей скоростью.

Перспективы применения новой технологии весьма широки. Разработчики планируют интегрировать систему в медицинские приборы, системы видеонаблюдения и камеры мобильных устройств. В настоящее время ведутся исследования по совершенствованию алгоритмов, что позволит создавать трехмерные изображения и повышать разрешающую способность съемки.

Идея использования особенностей зрения животных в инженерных разработках не нова. Ранее специалисты из Института науки и технологий Кванджу создали систему компьютерного зрения, вдохновленную строением глаз кошек. Эта технология позволила роботизированным системам лучше распознавать объекты в условиях нестабильного освещения, что стало важным шагом в развитии автономных машин. Таким образом, изучение природы продолжает открывать перед человечеством новые горизонты в области высоких технологий.

<< Назад: Оживление мамонта 21.01.2025

>> Вперед: Секрет забывчивости при переходе из одной комнаты в другую 20.01.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Пауки летают, используя электромагнитные поля 13.07.2018 Пауки не могут летать, однако многие научились весьма неплохо планировать. Ученым давно было известно, что пауки плетут специальные "воздушные шары", чтобы перелетать с места на место, однако кое-что они упустили. Оказалось, что пауки умеют использовать электрические поля достаточной силы, чтобы отправить свой импровизированный дельтаплан в полет даже тогда, когда вокруг штиль! Эрика Морли и Дэниел Роберт из Бристольского университета, Великобритания, изучают способы перемещения пауков посредством электричества с 2013 года. Они сосредоточили свои исследования на градиенте электрического потенциала (ГЭП) - стабильном электрическом поле, вращающемся вокруг Земли. Как заметил однажды ученый Ричард Фейнман, "земля заряжена отрицательно, а потенциал в воздухе положителен". Напряжение в воздухе поддерживается за счет гроз, поскольку в любой момент времени где-то на Земле всегда бушует гроза. Однако напряжение это на всей планете непостоянно. В безоблачный день оно может подниматься до 100 вольт на метр, а в грозу взлететь до целых 10 киловольт на метр. Морли и Роберт решили выяснить, влияют ли на "воздушные шары" пауков эти электрические поля, а также узнать, как именно разница в напряжении скажется на паучьих перелетах. Для этого группа пауков была помещена на вертикальный полоски картона, имитирующие ветки и стебли растений, в центре пластикового стола. Как только ученые подали слабое напряжение, пауки начали вскарабкиваться на вершины полосок и занимать особую позу, выпячивая брюшные сегменты. Выглядит это весьма забавно, однако пауки не развлекаются - они встают так только в том случае, если собираются выстрелить паутиной. Некоторые из них и в самом деле отправились в полет, даже с учетом того, что в лаборатории не было никакого движения воздуха. Однако, стоило напряжению исчезнуть, как пауки успокоились и чувствительные волоски на их теле (т. н. трихоботрии) снова улеглись.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025