Когда-то роботы были научной фантастикой, а сейчас это техническое направление развивается огромными темпами, новые разработки появляются едва ли не каждый день. Инженеры в разных странах работают над решением ключевых проблем, мешающих дальнейшей работе. Одна из них – машинное зрение. Столкнувшись с ограниченностью обычных камер, разработчики стали искать новые решения, например, перовскитный аналог человеческого глаза.

Роботы и зрение

По мнению многих специалистов, список доступных роботам функций может быть очень длинным, необходимы лишь технологии, чтобы всё это реализовать. Одна из них – это качественное машинное зрение. Машина не знает, что такое объём и перспектива, для неё мир двухмерный, поэтому специалистам пришлось прежде всего научить роботов «пространственному мышлению». Хоть современные камеры и поддерживают работу с глубиной, до совершенства ещё очень далеко. Появление новой камеры, способной получать детальную информацию об окружающем мире, может радикально изменить текущую ситуацию. Вполне возможно, что такое устройство уже сделали, а принадлежит оно авторству инженеров из Саудовской Аравии.

Специалисты из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы предположили, что идеальная камера должна иметь конструкцию человеческого глаза. В совокупности с бинокулярным зрением, человек получает огромное количество визуальной информации в достаточно широком световом спектре. Учёные предположили, что построенный по такой же схеме искусственный глаз сможет дать если и не аналогичный объём информации, то хотя бы больший, чем это получается до сих пор. Так появился первый прототип искусственной сетчатки.

Робоглаз на перовскитах

В качестве основного материала для сетчатки сотрудники KAUST использовали перовскит, уникальный материал, полученный в 2012 году. Его наиболее полезное свойство – преобразование света в электрические импульсы. По словам исследователей со всего мира, перовскиты обладают огромным потенциалом в создании различных видов техники, в том числе и солнечных панелей. Здесь же из него сделали светочувствительную часть электронного глаза – сетчатку. Этот материал выполняет аналогичную функцию – преобразует фотоны света в электроны. Кристаллы перовскита нанометрового размера поместили в тонкий слой полимера, расположенного между парой электродов. Нижний электрод состоит из алюминия, а для верхнего использовали оксид индия-олова, вытравленный до состояния прозрачности. В итоге получается массив фоторецепторов, реагирующих на свет.

Фоторецепторы подключили к КМОП матрице, а её – к нейронной сети, для чего сделали около сотни нейронных отводов. Исследователи провели несколько тестов и обнаружили, что рецепторы по-разному реагируют на свет разных цветов, особенно хорошо воспринимает зелёный. К тому же, нейросеть при помощи искусственной сетчатки смогла распознать рукописный шрифт с точностью 72%. После длительного непрерывного тестирования, продлившегося 129 недель, она полностью сохранила свою структуру и работоспособность. Как считают исследователи, созданная ними система может оказаться очень полезной в разработке эффективного машинного зрения.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!