盖世汽车讯 据外媒报道,近期,中国香港科技大学(Hong Kong University of Science and Technology,HKUST)研究小组研发出新型人工复眼系统,不仅更具成本效益,而且在小范围内的灵敏度是现有市场产品的至少两倍,有望彻底变革机器人视觉,提升机器人在导航、感知以及决策方面的能力,同时促进商业应用和人机协作的进一步发展。
该款创新系统模仿了复眼的视觉能力,可以应用到多种场景中,例如安装到无人机上,以提升无人机在执行灌溉任务或在灾害现场执行救援等任务的准确性和效率。凭借其高灵敏度,该系统还可以促进机器人与其他网联设备之间进行更紧密的协作。从长远来看,该款复眼系统可以提升自动驾驶的安全性以及加速智能交通系统的普及,从而推动智慧城市的发展。
传统而言,机器人专家主要专注于复制昆虫的视觉能力,因为昆虫具有宽广的视场以及先进的运动追踪能力。然而,将复眼系统集成至机器人或无人机等自动驾驶平台一直具有挑战性,因为此类系统常常面临形变的复杂性与稳定性、几何约束以及光学组件与探测器单元之间不匹配的潜在问题。
为了解决此类挑战,Fan教授团队采用新材料和新架构,研发了一种针孔复合视觉系统。该系统具有几个关键特点,包括具有高像素密度的内置半球形钙钛矿纳米线阵列成像仪,用于扩大成像范围;以及一个3D打印无透镜针孔阵列,具有可定制布局,用于调节入射光以及消除相邻小眼(昆虫复眼内的单个单元)之间的盲区。由于具备良好的角度选择性、宽广的视场,以及在单眼和双眼配置下均具备宽光谱响应以及动态运动跟踪能力,该款针孔复眼不仅可以准确地定位目标,还可以在安装到无人机上后追踪移动的四足机器人。
Fan教授表示:“该种复眼设计简单、轻便且便宜。虽然其不会完全取代传统摄像头,但可能在特定的机器人应用中起到巨大的推动作用,例如在一群密集编队飞行的无人机中。通过进一步缩小该设备的尺寸以及增加小眼的数量、提升成像分辨率以及改进响应速度,此类设备还可以在光电设备和机器人领域得到广泛应用。”
Fan教授是仿生光电子领域内的知名研究人员,致力于将实践方法与大胆的想象力结合,以推动创新研究发展。此种独特的复眼研究成果是继其于2020年研发出全球首个带有3D视网膜的球形人工眼睛之后,在视觉和机器人系统领域的又一突破。