Як павуки допомогли створити мініатюрний датчик глибини
Source:
деколи здатна здивувати тим, на що здатна!
Незважаючи на всі технологічні досягнення, ніщо з них не зрівняється з тим, на що здатна еволюція. Тому не дивно, що людство регулярно «краде» у живої природи ідеї для створення чогось нового. Взяти, приміром, . Ці маленькі створіння володіють вражаючим відчуттям глибини. Незважаючи на їх крихітний мозок, воно дозволяє їм точно накидатися на нічого не підозрюють цілі, що знаходяться на величезній відстані від них. Натхненні цими павуками, дослідники з Гарвардської Школи інженерних і прикладних наук Джона А. Полсона (SEAS) .
Що таке датчик глибини?
Як правило, під цим терміном розуміється ToF-датчик (розшифровується як Time of Flight) — це спеціальний сенсор, який випромінює світло і реєструє швидкість його відбиття від об'єкта. Знаючи час відбиття, на основі швидкості світла можна обчислити точну відстань до об'єкта. Багато сучасні датчики глибини, наприклад, у телефонах, використовують вбудовані джерела світла і кілька камер для вимірювання відстані. Наприклад, Face ID на iPhone використовує тисячі лазерних точок для зчитування контурів особи. Це працює для великих гаджетів з хорошою акумуляторної батарей, але що щодо невеликих пристроїв з обмеженою обчислювальною потужністю і батареєю, таких як смарт-годинник?
Еволюція створила велику різноманітність оптичних конфігурацій і систем зору, які адаптовані до різних завдань, — говорить Чжуцзюнь Ши, кандидат фізико-математичних наук та один з провідних авторів роботи. Оптичні нанотехнології, нарешті, дозволяють нам створювати штучні датчики глибини та інші системи, які настільки ж різноманітні і ефективні, як і ті, що створила природа.
Люди вимірюють глибину за допомогою своєї системи зору, тобто, коли ми дивимося на об'єкт, кожен з наших двох око бачить трохи різне зображення. Спробуйте наступне: тримайте палець прямо перед особою і поперемінно відкривайте і закривайте очі. Бачите, як «рухається» палець? Наш мозок бере ці два зображення, досліджує і, грунтуючись на тому, як зміщуються об'єкти, обчислює відстань до пальця.
Цей розрахунок, коли ви берете два зображення і виконуєте зіставлення відповідних частин, є досить складним. У людей є великий мозок для таких обчислень, а ось у павуків-ні.
Стрибаючі розробили більш ефективну систему для вимірювання глибини. В кожному оці павука є декілька шарів сітківки різного ступеня прозорості, і всі вони сприймають об'єкт одночасно. Коли дивиться, скажімо, на муху одним оком, на одній сітківці вона буде більш чіткою, а на інший — більш змащеної. Зміна фокуса і дозволяє мозку павука визначити точну відстань до жертви. А ви знали, як влаштована система зору павуків? А ми, між іншим, регулярно пишемо для вас щось цікаве . Так що підписуйтесь!
«комп'ютерному зорі» цей тип обчислення відстані відомий як «глибина розфокусування». Але досі для відтворення чогось подібного були потрібні великі камери з механічними внутрішніми компонентами, які можуть захоплювати зображення з різним ступенем фокусування. І тут на допомогу приходять металинзы.
Металинза — це лінза, яка розщеплює світло і формує два по-різному розфокусованих зображення на фотосенсоре. Потім алгоритм обробляє два зображення і вибудовує своєрідну «карту глибини», що вказує на відстань до об'єкта.
Металинзы — дуже перспективна технологія, яка зробить сенсори набагато ефективніше, швидше, але при цьому набагато простіше, ніж існуючі лінзи. Нова технологія відкриє широкий спектр можливостей в науці і техніці.
зокрема, нова розробка відмінно підійде для вдосконалення технології фокусування камер, поліпшення якості знімків. У науковій сфері ми отримаємо більш якісні телескопи, а також датчики для микроботов і інших роботів, які зроблять їх орієнтацію в просторі ще краще.
Більше:
Tesla не зупинити: Model S побила власний рекорд автономності
Цей і без того крутий автомобіль тепер буде проїжджати ще більшу відстань. Пам'ятаєте, як кілька років тому всі говорили про те, що електричний автомобіль це не те? Стверджували, що його треба постійно заряджати, що він проїжджає дуже невелику відста...
Коли обмін зламаною техніки на нову може бути дешевше ремонту?
Маск б точно схвалив таку економію Ілон Маск не просто так останні 10 років працював над тим, щоб повторно використовувати перший ступінь ракети Falcon після кожного польоту. Якщо в розпорядженні вже є відпрацьована щабель, можна доопрацювати її і зн...
Ecovacs Deebot Ozmo 900 — такий пилосос є не у кожного
Буквально кілька років тому робот-пилосос в будинку був справжньою дивиною. Люди не розуміли, навіщо він потрібен і чи варто його купувати. А ще вони були дуже низької якості і працювали так собі. Це ще більше відштовхує тих, хто хотів купити щось по...
Новини
Самий легкий і зручний екзоскелет в світі
Екзоскелет, розроблений вченими з Кореї останнім часом екзоскелети з чого-то з області наукової фантастики перейшли в розряд речей, які успішно . Проте якщо ми з вами говоримо про повнофункціональних экзоскелетах, то вони, як прав...
Історія про те, чому іноді краще купити недорогий смартфон
Гарний зовнішній вигляд завжди привертає погляд. Виробники стали звертати на це уваги. Відносно недавно на одному з наших сайтів виходив матеріал, в якому і того, що вони цілком можуть замінити флагмани людям, яким не потрібна кру...
Чим відрізняється звичайний електричний конвектор від інверторного
Інверторні конвектори здатні досягти економії електроенергії до 70% Осіння погода — сама непередбачувана. Раптово з'являються приморозки ночами, то після +3 градусів Цельсія температура зростає в кілька разів, а потім шкала ...
Розроблено імплантат для терапії ВІЛ. Він постачає людини ліками протягом року
Будемо сподіватися, що вчені все ж зможуть знайти ліки від такого небезпечного захворювання, як На жаль, на сьогоднішній день немає на 100% дієвого засобу . Однак досить ефективні препарати для стримування та придушення активност...
Microsoft розробила «рідинні петлі» для складних пристроїв. Складаний Surface не за горами?
Microsoft готує складаний планшет ? Цілком можливо Ще на початку цього року здавалися тим ковтком свіжого повітря, який допоможе мобільних пристроїв здійснити черговий революційний стрибок, подарувавши новий досвід використання. О...
Нова високотехнологічна рукавичка зробить протези більш чутливими
Нова рукавичка — один з найбільш доступних способів повернути людині сенсорну чутливість. Хоча б частково Сьогодні для людей з обмеженими можливостями вчені та інженери розробили величезна кількість найрізноманітніших гаджет...
Що таке промисловий дизайн? І його незвичайні представники.
останнім часом виробники перестали випускати щось дійсно красиве, вибравши шлях уніфікації, і боячись зробити щось не те. Виною тому, найчастіше, боягузливі "недодизайнеры" або не менш боягузливі керівники, які бояться виділитися....
Такого ви ще не бачили: божевільні зйомки від першої особи
Думаю, ніхто не буде сперечатися з тим, що зараз нікого і нічим не здивуєш. Екстремали навчилися знімати від першої особи самі круті трюки, альпіністи і мандрівники показують найвищі вершини світу, моделісти закріпили камери буква...
Створені окуляри доповненої реальності для плавання
Сьогодні на ринку існує безліч розумних браслетів, годинників і трекерів, які відстежують режим тренувань. При цьому проміжні результати ви можете побачити, лише поглянувши на зап'ясті. І якщо для бігунів такий підхід цілком підхо...
Як зробити незвичайне селфи? Огляд мініатюрного Airselfie2
Колись на просторах Інтернету зустрічав статистику, в якій говорилося про те, скільки разів середній чоловік дістає з кишені смартфон і в скількох випадках після цього він робить селфи. Зараз знайти її вже не вийде, але в той раз ...
Водії електросамокатів смерть збивають людей. Як з цим боротися?
Розвиток сучасних технологій привело до неминучого появи нових видів транспорту. Один з них — електросамокати, які спочатку наповнили весь штат Каліфорнія (США), де мають особливу пристрасть до всього електричному, а потім б...
Зазвичай відповідь на це питання шукають розумні дядьки за круглим столом в передачі на одному федеральному каналі (правда, в тому разі у них ящик), але сьогодні ми вирішили поставити його вам. Скажемо відразу: це не ядерний чемод...
У самокатах Xiaomi знайдена уразливість, яка дозволяє будь керувати ними віддалено
Електричний транспорт — добре, а ще краще, коли його можна взяти з собою — наприклад, самокат. Але чим складніша технологія, тим більше у неї з'являється вразливостей. Так, американська компанія Zimperium, яка спеціалі...
Представлені кросівки з автоматичною шнурівкою. Так, їх треба заряджати
Здається, ми вже звикли заряджати смартфони, планшети, ваги і навіть зубні щітки — це плата за наявність «розумних» функцій у того або іншого пристрою. Але якщо вам доведеться стежити за зарядкою ще й кросівок? Одну таку мод...
В африканській пустелі включили пісню, яка буде «грати вічно»
Одна з головних проблем сучасних гаджетів — їх доводиться заряджати. В яких випадках це потрібно робити щодня (наприклад, смартфони), іноді ж можна і дозволити собі перерву, якщо мова йде про планшетах, бездротових колонках ...
Секс-іграшки дали головну нагороду CES 2019. І тут же відкликали
На найбільшої технологічної конференції CES вже було представлено на всі випадки життя. Але далеко не всі з них удостоїлися нагороди за інновації і запрошення від самих організаторів виставки. Роботизованою секс-іграшки Osé це вда...
«Розумні» туалети — головні зірки CES 2019. Ось деякі з них
Готові ви до цього чи ні, розумні пристрої нарешті добралися і до ванної кімнати. Ми вже бачили душ, температуру якого можна регулювати з iPhone, познайомилися з і не тільки. Але хедлайнерами виставки CES 2019 серед гаджетів для в...
#CES | Lenovo показала, ніж Google Assistant займеться в спальні
З тих пір, як мобільні телефони стали масовими, деякі категорії пристроїв практично пішли в історію. Їх замінили прості функції мобільних пристроїв. Таким чином, у своїх спальнях багатьом користувачам цілком достатньо смартфона. ...
#CES | Гарнітура-перекладач WT2 Plus від Timekettle дозволяє зруйнувати мовний бар'єр
Незважаючи на те, що ми живемо в сучасному світі, проблема мовного бар'єру при відвідуванні інших країн нікуди не поділася. Якщо ви не хочете вивчати мову країни, яку хочете відвідати, або вам просто не даються іноземні мови, але ...
У далекі вісімдесяті роки минулого століття компанія Apple зуміла зробити популярними персональні комп'ютери. Новий двадцять перший вік Apple почала компактними плеєрами iPod, дозволяють слухати цифрову музику скрізь і завжди. До...
Примітка (0)
Ця стаття не має коментарів, будьте першим!