Теги → датчик изображения
Быстрый переход

Samsung представила ISOCELL GN1 — первый датчик изображения с технологиями Dual Pixel и Tetracell

Компания Samsung, как и предполагалось, анонсировала 50-мегапиксельный датчик изображения для камер смартфонов: изделие получило название ISOCELL GN1.

Представленное решение — это первый датчик изображения Samsung, в котором одновременно реализованы технологии Dual Pixel и Tetracell. Сенсор может похвастаться крупными пикселями, размер которых составляет 1,2 микрометра.

Технология Dual Pixel (сдвоенный пиксель) предполагает, что каждый из 50 миллионов пикселей фотосенсора включает два фотодиода, которые могут регистрировать свет с различных направлений для обеспечения работы системы фазового автофокуса (PDAF). Такой подход обеспечивает сверхскоростную автофокусировку при любом уровне освещённости.

Что касается системы Tetracell, то она объединяет соседние пиксели в единый массив 2 × 2. В результате, имитируется работа сенсоров с ещё большим размером пикселей — в данном случае 2,4 микрометра. При этом значительно повышается качество изображений, формируемых при недостаточном освещении. Разрешение снимков в таком режиме составляет 12,5 млн пикселей. Плюс к этому задействована технология Smart-ISO, оптимизирующая значение ISO в зависимости от условий съёмки.

Датчик ISOCELL GN1 обеспечивает возможность записи видеоматериалов в формате 8К со скоростью 30 кадров в секунду.

Массовое производство новинки уже началось. О том, когда на рынке появятся смартфоны с камерами на базе данного сенсора, ничего не сообщается. 

Samsung готовит 50-мегапиксельный 1/1,3" датчик для камер смартфонов

Компания Samsung вскоре может представить новый датчик изображения для камер смартфонов, который составит конкуренцию изделию IMX700, разработанному корпорацией Sony.

Изображения Samsung

Изображения Samsung

О готовящемся решении Samsung поведал блогер Ice universe, регулярно раскрывающий достоверную информацию о новинках из мобильного мира. Утверждается, что южнокорейский гигант проектирует 1/1,3-дюймовый сенсор, насчитывающий 50 млн пикселей.

Предполагается, что новое изделие Samsung призвано стать альтернативой упомянутому датчику Sony IMX700, представленному в феврале нынешнего года. Этот 1/1,28-дюймовый сенсор также обладает разрешением в 50 млн пикселей. Датчик Sony применяется в смартфонах Huawei P40 и Huawei P40 Pro.

О том, когда новый сенсор Samsung дебютирует на коммерческом рынке, пока ничего не сообщается. Не исключено, что официальный анонс состоится уже в текущем квартале.

Добавим, что в мае 2019 года компания Samsung представила первый в отрасли датчик с разрешением 64 млн пикселей, а всего через полгода — 108 млн пикселей. Тогда же южнокорейский гигант анонсировал сенсоры изображения с минимальным в отрасли размером пикселя — 0,7 мкм. Сейчас, по слухам, Samsung проектирует 150-мегапиксельный датчик изображения. 

Холодильники начнут узнавать нас в лицо: Sony предлагает датчики изображений с ИИ

Лидер производства датчиков изображений компания Sony предчувствует насыщение этой продукцией главного потребителя ― рынка смартфонов. Компании нужны новые направления для сбыта датчиков. Этим направлением может стать рынок умных вещей с функциями эффективного отслеживания людей и объектов.

По мнению Sony, развитие сферы Интернета вещей упирается в ряд ограничений: это высокие задержки при обращении к облаку (которые только будут расти); предпосылки для нарушения приватности (плохо контролируемый рост утечек из облака); и увеличение энергопотребления (на канал связи и удалённые ресурсы). Всего этого можно избежать или значительно ослабить влияние этих факторов, если в каждый датчик изображения встроить свой ИИ. Тогда данные будут обрабатываться в режиме реального времени прямо в датчике без обращения к облаку.

Первой продукцией Sony в области датчиков изображений с ИИ стал 12,3-Мп сенсор IMX500, опытные поставки которого начались в апреле. Цена вопроса 10 тыс. иен ($93). Это стоимость сборки без упаковки. В корпусе чип будет предлагаться в виде микросхемы IMX501 по 20 тыс. иен ($186). Разницу между одним и другим исполнением можно увидеть на фото выше.

IMX500 состоит из собранных в стек двух кристаллов. Верхний кристалл ― это датчик изображения диагональю 7,857 мм (в формате 1/1,23), а нижний ― это чип с памятью, блоком ИИ и цифровым сигнальным процессором. Данные с датчика изображения попиксельно передаются на нижний чип и полностью на нём обрабатываются.

Сценарии использования датчиков изображдения с ИИ

Сценарии использования датчиков изображения с ИИ

Обработка ведётся в зависимости от записанной в память чипа модели для машинного обучения, а также по заранее определённому алгоритму. Это может быть подсчёт количества людей в кадре, определение поведения людей в кадре (анализ поз и жестов), анализ скопления людей с помощью инфракрасного сканирования, слежение за товарами на полках магазинов, определение момента засыпания водителя, реакция на конкретного человека и многое другое.

Модели обучения и алгоритмы могут быть переписаны по необходимости. Например, можно распределять обязанности даже между одинаковыми камерами наблюдения. Одна на входе подсчитывает посетителей, другая наблюдает за тем, что граждане делают в магазине, третья следит, чтобы на полках всегда был товар и так далее. Что во всём этом важно, данные остаются локально в датчике, а это обеспечивает приватность и защиту от утечек. Наружу для анализа выводятся метаданные ― короткие текстовые (семантические) сообщения с выводами или графиками после анализа встроенным ИИ. Эти данные не перегрузят каналы связи и не нагрузят облачные ресурсы. Впрочем, датчик позволяет также передавать обычные изображения и распознанные образы.

Обработка данных в кадре встроенным ИИ проводится мгновенно. Например, с использованием свёрточной нейросети MobileNet V1.2 данные в кадре обрабатываются за 3,1 мс. Предложенная Sony система способна с высокой эффективностью следить за подвижными объектами в режиме реального времени. Вот оно будущее.

OmniVision представила компактный 64-Мп датчик для флагманских смартфонов

Производитель мобильных датчиков изображения OmniVision представил 64-мегапиксельный сенсор OV64B, предназначенный для ультратонких флагманских смартфонов. Упоминание «ультратонких» моделей здесь звучит не зря — размер пикселей матрицы составил 0,7 мкм. В результате 64 Мп уместились в датчике с размером 1/2". Сегодня такой размер, как правило, у 48-Мп датчиков с 0,8-мкм пикселями.

OmniVision отметила, что это первый в мире 0,7-мкм 64-Мп датчик изображения. OV64B использует технологию PureCel Plus-S — эквивалент Samsung ISOCELL Plus. Другими словами, используются особые перегородки между пикселями, позволяющие более эффективно и точно захватывать фотоны, увеличивая показатели светочувствительности и цветопередачи по сравнению с обычными датчиками BSI.

Разумеется, применяется структура Quad Bayer (метод размещения светофильтров Байера для покрытия не отдельных пикселей, а ячеек из четырёх светочувствительных элементов) с аппаратным демозаичным алгоритмом для повышения энергоэффективности. Как и остальные подобные матрицы, новинка может выводить картинку как в 64 Мп (9248 × 6944 точек), так и в 16-Мп режиме с улучшенной светочувствительностью и динамическим диапазоном.

Что касается видео, датчик OV64B способен вести запись в разрешении 8K со скоростью до 30 кадров/с, 4K со скоростью до 60 кадров/с и 4K с электронной стабилизацией изображения (EIS) со скоростью до 30 кадров/с. Поддерживается и режим съёмки со скоростью до 240 кадров/с при разрешении 1080p или 480 кадров/с при 720p. При серийной съёмке фото матрица может захватывать до 15 кадров в секунду в родном разрешении 64 Мп или до 30 кадров в секунду при разрешении 16 Мп.

Последней примечательной особенностью новинки являются встроенные датчики автофокусировки по фазовому детектированию с микролинзами 2x2 (ML-PDAF), которые, как утверждает OmniVision, повышают точность автофокуса, особенно в условиях слабой освещённости.

Никакой конкретной информации относительно того, какие производители смартфонов намерены использовать этот датчик в своих устройствах, не приводится. OmniVision заявляет, что первые образцы OV64B должны быть отправлены потенциальным клиентам в мае 2020 года. Также не случайно, что новинка имеет спецификации, которые почти идеально соответствуют возможностям чипа Qualcomm Snapdragon 865, применяемого во флагманских устройствах Android разных производителей.

В конце напомним, что в феврале OmniVision представила более типичный 64-Мп датчик Quad Bayer — OV64C с 0,8-мкм пикселями и размером 1/1,7".

Превосходя глаз человека: Samsung создаст 600-Мп датчик изображения

Йонгин Пак (Yongin Park), исполнительный вице-президент направления сенсоров в Samsung Electronics, рассказал об усилиях компании по созданию передовых датчиков изображения.

В арсенале Samsung уже есть 108-мегапиксельные сенсоры для камер смартфонов. Кроме того, южнокорейский гигант, по имеющейся информации, проектирует датчик изображения, насчитывающий 150 млн пикселей. В нём будет реализована технология Nanocell, которая формирует группы 3 × 3 пикселя: это позволяет получать яркие снимки при слабом освещении.

Но и на этом Samsung останавливаться не собирается. По словам господина Пака, человеческий глаз воспринимает мир с «разрешением», эквивалентным примерно 500 млн пикселей. Компания хочет создать сенсор, превосходящий этот показатель.

В частности, упоминается датчик, насчитывающий 600 млн пикселей. О сроках появления такого изделия на коммерческом рынке ничего не сообщается. Но отмечается, что подобное решение могло бы пригодиться в системах машинного зрения, автомобильных комплексах самоуправления, дронах и пр.

Кроме того, Samsung изучает возможность разработки датчиков изображения, которые работают в невидимых для человеческого глаза диапазонах — ультрафиолетовом и инфракрасном. Такие сенсоры позволят собирать качественно новую информацию, например, данные о состоянии кожного покрова или каких-либо поверхностей. 

Датчик Sony SenSWIR улучшит возможности смартфонов при съёмке в темноте

Корпорация Sony может внедрить в свои смартфоны новую технологию, которая позволит повысить качество изображений, получаемых при помощи камеры в условиях плохой освещённости или ночью.

Как сообщает ресурс LetsGoDigital, Sony подала заявку на регистрацию торговой марки SenSWIR для камер нового поколения. Документ направлен в Ведомство Европейского союза по интеллектуальной собственности (European Union Intellectual Property Office, EUIPO) и в Канадское бюро интеллектуальной собственности (Canadian Intellectual Property Office, CIPO).

Технология SenSWIR, как сообщается, позволит преобразовывать излучение в коротковолновом инфракрасном диапазоне (Short Wavelength Infrared Range, SWIR) в видимый свет.

Иными словами, камера сможет захватывать больше информации в условиях плохого освещения, что позволит поднять качество фотографий и видеоматериалов.

В описании заявки Sony говорится, что технология может применяться в смартфонах, планшетах, видеокамерах, цифровых фотокамерах, персональных компьютерах и пр. О сроках её практической реализации ничего не сообщается. 

Американские военные хотят «невидимые» автомобильные фары

Для навигации ночью или под землёй автономные и полуавтономные системы нуждаются в активном освещении пространства и дороги. Любой активный источник излучения, будь то обычные фары, лазер или радар, выдадут противнику активность на местности. Для устранения этой опасности агентство DARPA запускает программу «Невидимые фары». Программа должна привести к технологиям пассивного сканирования в абсолютной темноте.

Программа «Invisible Headlights» предусматривает значительные фундаментальные исследования вопроса. Научный подход к проблеме должен помочь обнаружить и выявить количественные характеристики объёмов информации в тепловых выбросах в окружающей среде в самых разных условиях, включая движение в условиях тумана безлунной ночью и без звёзд на небе. На выходе исследований военные надеются получить новые пассивные 3D-датчики изображений и необходимые для их работы алгоритмы.

Исследователи рассчитывают, что какое-то количество тепловой энергии будет выделяться одушевлёнными и неодушевлёнными предметами практически в любых условиях. Цель программы заключается в том, чтобы понять, какую информацию можно получить даже от очень небольшого количества теплового излучения, а затем разработать новые алгоритмы и пассивные датчики для преобразования этой информации в трехмерную сцену для навигации.

Программа «Невидимые фары» включает три этапа. На первом этапе необходимо будет понять, содержат ли тепловые выбросы достаточную информацию для автономного вождения ночью или под землей. На втором этапе предусмотрено создание экспериментальных проектов для уточнения разработанных моделей. Ночное пассивное видение будет изучаться как на движении со скоростью до 25 миль в час (40 км/ч), так и в диапазоне скоростей свыше этой отметки.

На последнем третьем этапе военные ожидают создания пассивных демонстрационных систем, которые конкурируют с активными датчиками. Интересно, что учредители программы рассчитывают также на работу технологии в Арктике, где с пассивным тепловым излучение неодушевлённых предметов очень и очень непросто.

«Фундаментальное понимание того, какая информация доступна в тепловом излучении окружающей среды, может привести к достижениям в других областях, таких как химическое зондирование, мультиспектральные системы видения и другие приложения, использующие инфракрасный свет».

OmniVision OV64C: датчик для камер смартфонов с разрешением 64 млн пикселей

Компания OmniVision Technologies анонсировала 64-мегапиксельный датчик изображения OV64C, предназначенный для использования в камерах смартфонов высокого класса.

OV64C — это 1/1,7-дюймовое изделие, выполненное с применением фирменной технологии PureCel Plus: кристаллы с фотоэлементами, управляющей электроникой и буфером памяти располагаются друг над другом и не занимают большой площади на монтажной плате.

Размер пикселей составляет 0,8 мкм. При недостаточной освещённости соседние пиксели могут объединяться для повышения чувствительности: в этом случае формируются 16-мегапиксельные изображения.

Поддерживается запись видеоматериалов в форматах 8К со скоростью 30 кадров в секунду, 4К со скоростью 60 кадров в секунду и 4К со скоростью 30 кадров в секунду с электронной стабилизацией.

Разрешение изображений может достигать 9248 × 6944 точки. Съёмка может вестись в режиме 64 млн пикселей со скоростью 15 кадров в секунду.

Компания OmniVision уже начала поставки образцов датчика OV64C. О сроках появления коммерческих смартфонов с камерами на основе этого сенсора ничего не сообщается. 

Sony заняла почти половину рынка датчиков изображения в 2019 году

Специалисты японской компании Techno Systems Research провели исследование глобального рынка датчиков изображения. По итогам проделанной работы они установили, что в 2019 году почти половину мирового рынка датчиков изображения занимала японская компания Sony Semiconductor Solution Group.

В отчёте сказано, что доля Sony на рынке датчиков изображения составила 49,1 %. Это значительно больше доли южнокорейской компании Samsung, которая с 17,9 % рынка располагается на втором месте. Столь внушительный отрыв Sony не является чем-то удивительным. В конце прошлого года компания сообщила о том, что производственные линии работают круглосуточно и без выходных, чтобы не отстать от спроса на датчики изображения. Для увеличения объёмов выпускаемой продукции Sony строит в Нагасаки новый завод, который должен быть введён в эксплуатацию в апреле 2021 года.

Отмечается, что крупнейшим конкурентом Sony в сегменте, связанном с производством датчиков изображения, остаётся Samsung. В 2018 году южнокорейская компания объявила о расширении производства, используемого для создания датчиков изображения. Конечная цель Samsung заключалась в захвате лидирующей позиции в рассматриваемом сегменте. Данные, которые приводит исследовательская компания TSR, говорят о том, что Samsung предстоит пройти долгий путь для достижения этой цели.

В сообщении сказано о том, что у занимающегося производством датчиков изображения подразделения Sony в этом году могут возникнуть определённые трудности.  Они связаны со вспышкой коронавируса в Китае, на территории которого располагаются четыре крупных завода Sony. В одном из недавних интервью финансовый директор Sony Хироко Тотоки (Hiroko Totoki) выразил обеспокоенность тем, что из-за коронавируса могут быть нарушены цепочки поставок продукции, в следствие чего бизнес датчиков изображений Sony столкнётся с серьёзными проблемами.

Датчик Samsung ISOCELL Bright HM1: другие 108 млн пикселей для смартфонов

В августе прошлого года компания Samsung представила датчик изображения ISOCELL Bright HMX для камер смартфонов, насчитывающий 108 млн пикселей. Теперь южнокорейский гигант анонсировал 108-мегапиксельный сенсор следующего поколения: изделие получило название ISOCELL Bright HM1.

Новинка представляет собой 1/1,33-дюймовый датчик с размером пикселей 0,8 микрометра. Говорится о возможности записи видеоматериалов в формате 8K со скоростью 24 кадра в секунду.

В изделии впервые в отрасли реализована технология Nonacell — усовершенствованная версия методики Tetracell. Последняя позволяет имитировать работу сенсоров с большим размером пикселей, объединяя соседние пиксели в единый массив 2 × 2. В случае Nonacell формируются области в конфигурации 3 × 3, имитирующие пиксели размером 2,4 микрометра. Это значительно повышает качество изображений, формируемых при недостаточном освещении.

Реализована система Smart-ISO, оптимизирующая значение ISO в зависимости от условий съёмки. Например, при ярком освещении интеллектуальный механизм Smart-ISO сам подбирает уровень усиления света для его оптимального преобразования в электрический сигнал, переключаясь на меньшее значение светочувствительности. Это позволяет устранить эффект насыщения пикселей и улучшить качество снимков.

Средства Real-Time HDR помогают повысить качество съёмки в условиях неоднородного освещения. Говорится о поддержке электронной стабилизации изображения.

Массовое производство датчика ISOCELL Bright HM1 уже началось. 

Sony не справляется с высоким спросом на сенсоры изображения

Sony изо всех сил пытается удовлетворить высокий спрос на свои датчики изображения, пишет ресурс Bloomberg. Хотя продажи смартфонов в последние годы в основном снижались, производители, похоже, намерены втиснуть в новые мобильные телефоны все большее количество камер. А это соответственно приводит к росту заказов на датчики изображения для мобильных устройств.

Крупнейшим производителем этих датчиков является Sony, которая контролирует более 50 % рынка в денежном выражении и поставляет, например, датчики для всех камер современных моделей iPhone. Это означает, что компания продает по четыре 12-Мп сенсора для каждого смартфона iPhone 11 Pro, выпускаемого Apple.

Несмотря на то, что заводы Sony по выпуску датчиков изображения уже второй год подряд работают без выходных и даже в праздничные дни, компании пока не удаётся справиться с высоким спросом.

В связи с этим Sony вложила средства в увеличение производственных мощностей и строит новый завод, запуск которого запланирован на 2021 год.

Однако глава полупроводникового бизнеса Теруши Симидзу (Terushi Shimizu) уже предупредил о том, что увеличение мощностей вряд ли кардинально изменит ситуацию. «Судя по тому, как идут дела, даже после всех этих инвестиций в расширение мощностей, этого может оказаться недостаточно», — заявил он в интервью ресурсу Bloomberg.

Почти 150 млн пикселей: Samsung создаёт новый датчик для камер смартфонов

Блогер Ice universe, регулярно раскрывающий достоверную информацию о готовящихся новинках из мобильного мира, сообщает о том, что Samsung готовит новый датчик изображения сверхвысокого разрешения для камер смартфонов.

В августе нынешнего года, напомним, южнокорейский гигант анонсировал сенсор ISOCELL Bright HMX со 108 млн пикселей. Он позволяет получать изображения с разрешением до 12032 × 9024 точки. Изделие выполнено по технологии Tetracell (Quad Bayer).

Новый датчик, как утверждается, будет насчитывать 144 млн пикселей. Это на треть больше по сравнению с количеством пикселей упомянутого сенсора Samsung ISOCELL Bright HMX.

Утверждается, что при изготовлении 144-Мп датчика будет применяться 14-нанометровая технология FinFET. Другие подробности пока, увы, не раскрываются.

Новый сенсор изображения может дебютировать в первой половине следующего года. Впрочем, сам южнокорейский гигант обнародованную в Интернете информацию никак не комментирует. 

Подробности о Sony IMX686 — флагманском 64-Мп сенсоре для смартфонов

Redmi сообщила о том, что грядущий K30 станет первым в мире смартфоном, который получит новейший 64-мегапиксельный сенсор IMX686 (а не 60-мегапиксельный, как считалось ранее). Заодно мы узнали подробности об этом флагманском датчике Sony для смартфонов, который японская компания уже ранее рекламировала небольшим видеотизером.

В тизере Redmi сообщается, что новейший датчик Sony IMX686 имеет физические размеры 1/1,7" — то есть речь идёт об аналоге 64-Мп сенсора Samsung ISOCELL Bright GW1. Вдобавок, как и в случае с детищем Samsung, применяется технология Quad Bayer. Это структура размещения светофильтров Байера, при которой они покрывают не отдельные пиксели, а группы по четыре пикселя размером 0,8 мкм.

Другими словами, при недостаточной освещённости GW1 или IMX686 могут создавать 16-мегапиксельные фотографии (с той же светочувствительностью, что датчики с размером пикселей в 1,6 мкм), а при избытке света — детализированные 64-мегапиксельные снимки (и всё же из-за особенностей технологии назвать их полноценными 64-Мп фотографиями нельзя). Технология также даёт возможность расширить динамический диапазон.

Sony IMX686 обещает высокую чувствительность и возможность съёмки в условиях недостатка освещённости — он станет преемником 48-Мп сенсора Sony IMX586, который был представлен в 2018 году и используется во множестве аппаратов. Помимо Redmi K30 новый датчик, как сообщают источники, будут использовать такие аппараты, как Huawei Nova 6, Oppo Reno 3v и Vivo X30 Pro. Большинство модели выйдет, разумеется, уже в следующем году.

Samsung уже выпустила 64-Мп и даже 108-Мп датчики для смартфонов на базе технологии Quad Bayer (вышли уже даже массовые смартфоны с такими камерами), так что Sony несколько отстаёт. Впрочем, IMX686 может предложить какие-нибудь более продвинутые функции вроде скорострельности, видеовозможностей и так далее.

Sony представила ролик с примерами снимков нового 60-Мп датчика IMX686

В последние несколько месяцев китайские информаторы утверждали, что IMX686 станет следующим флагманским датчиком захвата изображений для смартфонов от компании Sony. Новый видеоролик на канале Sony в китайской социальной сети Weibo это подтверждает. Видео включает в себя некоторые примеры снимков, сделанных с помощью датчика изображения следующего поколения.

Sony пока не разглашает подробности о Sony IMX686, однако, согласно слухам, речь идёт о разрешении в 60 Мп или 64 Мп. Если судить по примерам из видео, сенсор позволит делать довольно качественные снимки в самых разных условиях освещения вплоть до ночных снимков неба (хотя для этого, вероятно, понадобится штатив или мощная система стабилизации).

Нумерация датчика Sony IMX686 указывает на то, что он может стать преемником 48-Мп сенсора Sony IMX586, который был представлен в 2018 году. Как и модуль прошлого поколения, новый наверняка использует технологию Quad Bayer, когда массив светофильтров покрывает одним цветом не отдельные пиксели, а группы по 4 светочувствительных элемента. Другими словами, полноценное разрешение таких 60-Мп и 64-Мп модулей скорее соответствует 15-Мп и 16-Мп датчикам, однако динамический диапазон и другие характеристики превосходят обычные матрицы.

Samsung уже выпустила 64-Мп и даже 108-Мп датчики для смартфонов на базе технологии Quad Bayer (вышли уже даже массовые смартфоны с такими камерами), так что Sony несколько отстаёт. Впрочем, IMX686 может предложить какие-нибудь более продвинутые функции вроде скорострельности, видеовозможностей и так далее.

Как сообщают источники, первыми смартфонами, которые будут использовать сенсор Sony IMX686, станут Huawei Nova 6, Oppo Reno 3v и Vivo X30 Pro. Остаётся надеяться, что телефоны с новым датчиком изображения от Sony появятся до конца 2019 года хотя бы на китайском рынке. Стоит отметить, что приведённые в тексте изображения не являются реальными образцами фотографий, а представляют собой скриншоты из видео.

Пауки помогли изобрести простой датчик глубины

Датчики измерения глубины становятся популярным решением. В том или ином виде они используются в системах компьютерного зрения, например, в смартфонах Apple для снятия блокировки с распознаванием лица пользователя или в виде TOF-камер в самоуправляемых автомобилях, в гарнитурах виртуальной и дополненной реальности и много где ещё. Одна беда, все эти решения требуют относительно больших вычислительных мощностей для обработки данных, поскольку все они используют принцип расчёта задержек между отправкой сканирующего луча к объекту и обратно в виде отражения.

Паук-прыгун для оценки расстояния использует расфокусированное зрение (Qi Guo and Zhujun Shi/Harvard University)

Паук-прыгун для оценки расстояния использует расфокусированное зрение (Qi Guo and Zhujun Shi/Harvard University)

Несколько иной подход для оценки расстояния до объекта использует человеческий мозг и мозг животных ― это стереоскопическое зрение. Этот вариант тоже требует значительных вычислительных мощностей для анализа изображений с каждого глаза. Но в природе есть мозги настолько маленькие, что в них нет ресурсов для подобного анализа. Например, у пауков-прыгунов. А ведь эти пауки совершают внушительные для их размеров тела и предельно точные прыжки на жертву. Как же они оценивают расстояние до объекта нападения и можно ли взять этот метод на вооружение?

Исследователи Гарвардской школы инженерных и прикладных наук им. Джона А. Полсона (SEAS) изучили строение глаз пауков-прыгунов и воплотили полученный результат в простой и компактный датчик глубины. Природа и эволюция создала главные глаза этих насекомых в виде многослойной сетчатки. На каждый из слоёв изображение проецируется с разной степенью размытости в зависимости от расстояния до объекта. По тому, на каком из слоёв наиболее чёткое изображение, паук и понимает насколько далеко от него находится цель. 

Учёные не стали слепо повторять за природой и создали горизонтальный массив линз (металинзы) с проекцией на один датчик изображений. На  датчике формируются изображения с разной степенью размытости. Да, определённый алгоритм для обработки картинок необходим, но он более простой, чем для ToF-камер. К тому же, система проекции представляется максимально упрощённой и недорогой, что ещё больше добавит популярности этой технологии, когда она будет доведена до стадии коммерческого производства. Подобные датчики обещают найти применение в массе областей, где необходимо оценивать дальность до объектов ― от повседневной жизни до робототехники и астрономии.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥