La tecnologia di visione di ispirazione felina migliora la vista in ambienti difficili, aprendo la strada a sistemi autonomi più intelligenti ed efficienti
La ricerca sulla visione artificiale ispirata alla biologia ha portato a sistemi di visione robotica innovativi con bassa aberrazione ottica, ampio campo visivo e fattore di forma compatto. Tuttavia, persistono sfide nel rilevamento e nel riconoscimento di oggetti su sfondi complessi e illuminazione varia. I sistemi autonomi come i droni, le auto a guida autonoma e i robot stanno diventando sempre più integrati nella vita quotidiana, ma spesso hanno difficoltà a “vedere” chiaramente in diverse condizioni, che si tratti di luce solare intensa, scarsa illuminazione o sfondi complessi e affollati. Sorprendentemente, la natura può contenere la soluzione.
I gatti sono rinomati per la loro vista impressionante sia alla luce del giorno che al buio. I loro occhi sono particolarmente adattati: durante il giorno, le pupille verticali a forma di fessura li aiutano a mettere a fuoco nitidamente e a ridurre l'abbagliamento. Di notte, queste pupille si allargano per far entrare più luce, mentre uno strato riflettente chiamato tapetum lucidum migliora la loro visione notturna, donando ai loro occhi quel bagliore distinto.
Un gruppo di ricercatori coreani guidati dal professor Young Min Song (1) del Gwangju Institute of Science and Technology (GIST) ha progettato un nuovo sistema di visione che utilizza una lente avanzata e sensori ispirati agli occhi felini. Il sistema include un’apertura a fessura che, come la pupilla verticale di un gatto, aiuta a filtrare la luce non necessaria e a mettere a fuoco gli oggetti chiave. Utilizza inoltre uno speciale strato riflettente simile a quello presente negli occhi di gatto che migliora la visibilità in condizioni di scarsa illuminazione.
Questa ricerca è stata pubblicata di recente sulla rivista Science Advances (2) e rappresenta un progresso significativo nei sistemi di visione artificiale, dimostrando capacità avanzate di rilevamento e riconoscimento degli oggetti e posizionandoli all’avanguardia delle scoperte tecnologiche nella robotica autonoma.
«Le telecamere robotiche spesso hanno difficoltà a individuare oggetti su sfondi affollati o mimetizzati, soprattutto quando le condizioni di illuminazione cambiano. Il nostro progetto risolve questo problema consentendo ai robot di offuscare i dettagli non necessari e concentrarsi su oggetti importanti», spiega il professor Song.
Questo approccio ha l’ulteriore vantaggio di essere efficiente dal punto di vista energetico, poiché si basa sul design dell’obiettivo piuttosto che su una pesante elaborazione del computer. Questa tecnologia innovativa apre possibilità entusiasmanti per applicazioni nel mondo reale, trasformando il panorama della visione robotica. Il sistema di visione avanzato promette di elevare la precisione di droni, robot di sicurezza e veicoli a guida autonoma, consentendo loro di navigare abilmente in ambienti complessi ed eseguire compiti con una precisione senza pari.
«Dalle operazioni di ricerca e salvataggio al monitoraggio industriale, questi occhi robotici all’avanguardia sono pronti a integrare o addirittura sostituire gli sforzi umani in una varietà di scenari critici», sottolinea il professor Song.
Riferimenti:
(1) Young Min Song
Descrizione foto: Questo nuovo sistema presenta un'apertura ellittica a fessura e un riflettore metallico modellato per migliorare il rilevamento e il riconoscimento degli oggetti in varie condizioni di illuminazione. Il design riduce efficacemente le interferenze luminose e migliora la fotosensibilità, consentendo il rilevamento di oggetti mimetizzati in condizioni di fulmini variabili. - Credit: Young Min Song from GIST, Korea.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: Sharper and Smarter: “Robotic Cat Eyes” Give Drones Super Sight