Биоинженеры «подглядели» за глазами мух и эхолокатором летучих мышей для создания 3D-камеры

Пара биоинженеров Калифорнийского университета и бывший аспирант разработали новый класс бионических 3D-камер, которые могут имитировать многоракурсное зрение мух и естественный эхолокатор летучих мышей, что позволяет получать многомерные изображения с необычайным диапазоном глубины, а также сканировать слепые зоны.

В темноте летучие мыши могут визуализировать яркую картину своего окружения с помощью эхолокации. Их высокочастотный писк отражается от окружающей среды и улавливается ушами.

Многие насекомые имеют сложные фасеточные глаза, в которых каждый "глаз" состоит из сотен или десятков тысяч отдельных единиц для зрения, что позволяет видеть одно и то же с нескольких сторон. Например, глаза мух дают им обзор почти в 360 градусов.

Вдохновившись этими двумя природными явлениями команда под руководством Калифорнийского университета задалась целью разработать высокопроизводительную систему 3D-камер с расширенными возможностями, которая использовала бы эти преимущества, но при этом устраняла бы недостатки природы.

Названная CLIP, технология позволяет системе камер "видеть" с расширенным диапазоном глубины и вокруг объектов. В ходе экспериментов исследователи продемонстрировали, что их система может "видеть" скрытые объекты, которые не замечают обычные 3D-камеры.

Исследователи также используют тип LiDAR, или "Light Detection And Ranging", в котором лазер сканирует окружающее пространство для создания 3D-карты местности.

Используя семь камер LiDAR с CLIP, массив делает снимок сцены с более низким разрешением, обрабатывает то, что видят отдельные камеры, а затем восстанавливает объединенную сцену в 3D-изображении высокого разрешения. Исследователи продемонстрировали, что система камер может получить изображение сложной 3D-сцены с несколькими объектами, расположенными на разных расстояниях.