由馬里蘭大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種攝像裝置，可以改善機(jī)器人觀察周圍世界和做出反應(yīng)的方式。他們的創(chuàng)新攝像系統(tǒng)受到人眼工作原理的啟發(fā)，模仿眼睛微小的不自主運(yùn)動(dòng)，以保持長(zhǎng)時(shí)間清晰穩(wěn)定的視力。
該團(tuán)隊(duì)對(duì)該相機(jī)(稱為人工微掃視增強(qiáng)事件相機(jī)(AMI-EV))的原型設(shè)計(jì)和測(cè)試在《科學(xué)機(jī)器人》雜志上發(fā)表的一篇論文中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
“事件攝像機(jī)是一種相對(duì)較新的技術(shù)，比傳統(tǒng)攝像機(jī)更善于追蹤移動(dòng)物體，但當(dāng)涉及大量運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)今的事件攝像機(jī)很難捕捉到清晰、無(wú)模糊的圖像，”該論文的第一作者、馬里蘭大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士生何波濤說(shuō)道。
“這是一個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)闄C(jī)器人和許多其他技術(shù)(例如自動(dòng)駕駛汽車)都依賴準(zhǔn)確及時(shí)的圖像來(lái)對(duì)不斷變化的環(huán)境做出正確反應(yīng)。因此，我們問(wèn)自己：人類和動(dòng)物如何確保他們的視線始終集中在移動(dòng)的物體上?”
對(duì)于何教授的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，答案是微掃視，即當(dāng)人們?cè)噲D集中視線時(shí)不由自主發(fā)生的微小而快速的眼球運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這些微小而連續(xù)的運(yùn)動(dòng)，人眼可以長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)確地聚焦于物體及其視覺(jué)紋理(例如顏色、深度和陰影)。
何立表示：“我們認(rèn)為，就像我們的眼睛需要微小的運(yùn)動(dòng)來(lái)保持聚焦一樣，相機(jī)可以使用類似的原理來(lái)捕捉清晰準(zhǔn)確的圖像，而不會(huì)因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生模糊。”
該團(tuán)隊(duì)通過(guò)在 AMI-EV 內(nèi)插入旋轉(zhuǎn)棱鏡來(lái)重定向鏡頭捕捉的光束，成功復(fù)制了微掃視。棱鏡的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)模擬了人眼中自然發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，使相機(jī)能夠像人一樣穩(wěn)定記錄物體的紋理。然后，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了軟件來(lái)補(bǔ)償棱鏡在 AMI-EV 內(nèi)的移動(dòng)，以鞏固來(lái)自移動(dòng)光線的穩(wěn)定圖像。
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