Pavoučí zrak jako klíč k budoucnosti: Vědci vyvinuli miniaturní 3D senzor pro robotiku a medicínu

Inženýři se inspirovali neobyčejným zrakem skákavých pavouků a vyvinuli funkční 3D zobrazovací zařízení nazvané SpiderCam.

Inženýři se inspirovali neobyčejným zrakem skákavých pavouků a vyvinuli funkční 3D zobrazovací zařízení nazvané SpiderCam. Tato inovativní kamera se odlišuje od tradičních hloubkových senzorů svou kompaktní velikostí a nízkou spotřebou energie, což otevírá nové možnosti pro robotiku, lékařská zařízení a autonomní systémy, kde je každý ušetřený milimetr a watt klíčový.

Většina skákavých pavouků má ve svých hlavních očích vrstvenou sítnici, která dokáže současně zachytit obrazy v různých ohniskových hloubkách. Každá vrstva je umístěna v jiné hloubce, takže stejné světlo vytváří najednou několik rozmazaných obrazů. Nervový systém pavouka pak využívá rozdíly v rozmazání mezi vrstvami k určení hloubky. To vše zvládá bez potřeby dvou kamer, pulsů pro měření doby letu světla (jako LiDAR) nebo speciálních světelných projektorů.

Jak se pavoučí zrak liší od konvenční optiky

Většina současných 3D kamer používá jednu ze tří metod: porovnávání obrazů ze dvou samostatných senzorů, měření času, za který se světlo odrazí zpět (například LiDAR), nebo promítání světelných vzorů na scénu. Každá z těchto metod vyžaduje dodatečný hardware, jako jsou další čočky, více světelných zdrojů nebo větší rozestupy mezi senzory, což výrazně ztěžuje jejich miniaturizaci. Pavoučí metoda, známá jako „hloubka z rozostření“ (depth from defocus), využívá pouze jedno oko a nepotřebuje žádné z těchto přídavných zařízení, což ji činí ideální pro vývoj menších a energeticky úspornějších technologií budoucnosti.