【希望之聲澳洲生活台2019年10月30日訊】
科學家們仍在從自然界的智能進化策略中學習如何高效設計。現在,哈佛大學的一個團隊通過捕捉跳躍蜘蛛而獲得線索從而創建了一個更有效的深度傳感器,該蜘蛛需要彈出其身體長度的好幾倍,才能落在一隻毫無戒心的蒼蠅上。
深度傳感器在智能手機中用於面部解鎖等功能。這些工作通過使用數千個激光點繪製出面部的細節來完成,這需要快速的處理器和龐大的電池來執行大量計算。研究人員正在尋找一種方法來執行類似的功能,但是要在電池壽命有限的小型設備(例如智能手錶或微型機器人)中執行。
為了找到一種更有效的深度測量方法,他們求助於蜘蛛。與人類不同,人的每隻眼睛捕獲的圖像略有不同,然後在將兩者進行深度測量,而跳躍的蜘蛛儘管大腦很小,但仍需要高度準確的深度感知。因此,它們的每隻眼睛都具有視網膜層,可捕獲具有不同模糊程度的圖像。一個物體會在一隻眼睛呈現模糊,而另一隻眼睛會變得清晰,這可以有效地計算深度。
為了在傳感器中複製蜘蛛的能力,科學家使用了一種新型透鏡,稱為金屬透鏡,可以同時產生兩個具有不同模糊度的圖像。“與使用跳躍的蜘蛛一樣,金屬透鏡並沒有使用分層的視網膜來捕獲多個同時的圖像,而是將金屬光分開並在一個光電傳感器上並排形成兩個散焦不同的圖像,”博士SHi ZhuJun說, 也是該論文的第一作者。
難題的最後一部分是高效的算法,該算法分析了金屬透鏡生成的兩個圖像,並使用它們來創建深度圖。綜上所述,金屬透鏡和算法構成了一種新型的深度相機,可應用於從輕量級VR頭戴設備到可穿戴設備再到微型機器人的技術。
該研究發表在《美國國家科學院院刊》上。
譯自:Engadget
責任編輯:威廉