Bio-inspirierte Kameras sind ein neuer Kameratyp, der von Forschern der University of Illinois entwickelt wurde. Demnach kann er sich immens verbessern. wie selbstfahrende Autos funktionieren im Moment.
Es kann die Autos leicht befähigen, andere Autos, Personen oder sogar Gefahren zu erkennen, die im Vergleich zu den aktuellen Farbkameras, die in den Autos verwendet werden, dreimal weiter entfernt sind. Darüber hinaus können diese Kameras zu den Kosten von in Serie hergestellt werdenniedrig wie 10 $ pro Stück.
Dies kann ein revolutionärer Schritt in der nächsten Generation von Sensoren sein. Mantis Shrimps hat diese Kameras vollständig inspiriert. “Unsere neue bioinspirierte Kamera zeigt, dass die Natur viele interessante Lösungen hat, die wir für die Entwicklung von Sensoren der nächsten Generation nutzen können.” sagte Missael Garcia, Erstautorin des Papiers.
In jedem Fall können diese Kameras selbstfahrenden Autos sofort helfen, sie zuverlässiger und weniger unfallanfällig zu machen.
Laut dem Teamleiter dieses Projekts, Viktor Gruev von der Universität von Illinois in Urbana-Champaign, USA, „konnte das Auto bei einem Unfall mit einem selbstfahrenden Auto einen Sattelzug aufgrund seiner Farbe und Farbe nicht erkennenUnsere Kamera kann dieses Problem lösen, da ihr hoher Dynamikbereich die Erkennung von Objekten erleichtert, die dem Hintergrund ähnlich sind, und die Polarisation eines Lastwagens sich von der des Himmels unterscheidet. “
Das visuelle System einer Mantis-Garnele
Die Augen von Mantis Shrimps Ermöglichen Sie die Unterscheidung zwischen Wellenlängen von etwa 1 bis 5 Nanometern. Sie reagieren logarithmisch auf die Lichtintensität.
Inspiriert davon haben die Forscher der bioinspirierten Kamera die Art und Weise, wie die Fotodioden der Kamera Licht in elektrischen Strom umwandeln, optimiert. Sie verwendeten den Vorwärtsvorspannungsmodus, der den Ausgang wie die Garnelen logarithmisch reagierte.
Darüber hinaus ahmten die Forscher auch die Art und Weise nach, wie die Garnelen den Prozess der Detektion von polarisiertem Licht in ihre Fotorezeptoren integrieren, indem sie Nanomaterialien in ihrem Bildchip abscheiden.
„Diese Nanomaterialien wirken im Wesentlichen als Polarisationsfilter auf Pixelebene, um die Polarisation auf die gleiche Weise zu erfassen, wie die Mantis-Garnele die Polarisation sieht“, Gruev. hinzugefügt .
Verwendung der Kamera in selbstfahrenden Autos
Die Forscher testeten die Kamera im Labor mit verschiedenen Lichtintensitäten, Polarisationen und Farben und lieferten beeindruckende Ergebnisse. Deshalb testeten sie sie vor Ort, um ihre Funktionen bei hellem Licht oder Schatten zu sehen.
Ein Mitglied des Forschungsteams, Tyler Davis, sagte dass „Wir haben die Kamera unter verschiedenen Fahrlichtbedingungen wie Tunneln oder Nebelbedingungen verwendet. Die Kamera hat diese herausfordernden Bildbedingungen problemlos bewältigt.“ Daher hat sie alle Tests bestanden, und jetzt versuchen die Forscher zu sehen, ob sie es sindkann Objekte frühzeitig erkennen, um mögliche Unfälle zu vermeiden, oder sie mit den Airbags verbinden, damit sie einige Millisekunden früher ausgelöst werden können und vollständige Sicherheit gewährleisten.
Diese Kameras sind eine Revolution für selbstfahrende Autos. Wenn die Technologie weiterentwickelt wird, kann sie sogar zur Erkennung von Krebszellen im Körper beitragen, indem der Unterschied in der Lichtpolarisation zwischen Krebszellen und normalem Gewebe analysiert wird.
Die Ergebnisse dieser Forschung werden in der Zeitschrift veröffentlicht Optica .