Bioinspirisani senzor vida

Sposobnost otkrivanja objekata u postavkama s nepovoljnim osvjetljenjem, naprimjer noću, na mjestima u sjeni ili u uslovima magle, mogla bi uveliko poboljšati pouzdanost autonomnih vozila i mobilnih robotskih sistema. Međutim, utvrđeno je da većina široko korištenih metoda računarskog vida ne djeluje dobro pri slabom osvjetljenju.

Fotodioda

Istraživači s Politehničkog univerziteta u Hong Kongu predstavili su novi bioinspirirani senzor vida koji se može prilagoditi spektralnim karakteristikama okruženja koje snima, a temelji se na nizu fotodioda postavljenih jedna uz drugu.

Primarni cilj ovog istraživanja bio je dizajnirati senzor vida koji je bolji od drugih u prepoznavanju objekata u okruženju obilježenom jakim svjetlosnim smetnjama i kada u zraku ima dima ili magle.

Senzor vida koji su dizajnirali temelji se na fotodiodama koje se nalaze u nizu, a koje se sastoje od promjenjivih spojeva s različitim spektralnim osjetljivostima. Konkretno, plitki spoj se sastoji od TiO 2/Sb 2 Se 3, dok je duboki spoj sastavljen od Sb 2 Se 3/Si. Odabir ova dva spoja može se kontrolisati preko vanjskog prednapona.

Odabir plitkog spoja u senzoru povećava osjetljivost senzora na svjetlo kratke talasne dužine, dok odabir dubokog spoja povećava njegovu osjetljivost na svjetlo dugih talasnih dužina. Jedinstveni dizajn stoga omogućuje podešavanje njegovih fotodioda kako bi odgovarale ili širokopojasnom vidljivom spektru ili uskopojasnom bliskom infracrvenom spektru.

Proces prilagođavanja spektra traje desetke mikrosekundi, što je usporedivo s brzinom kadrova u najsavremenijim kamerama velike brzine.

Kada se primijeni na vizualni sistem autonomnog vozila, utvrđeno je da pristup omogućuje zaštitu od odsjaja s malom vremenskom latencijom i niskom potrošnjom energije, bez potrebe za dodatnim optičkim dodacima ili složenim računarskim algoritmima.

Resursi

Praktične implikacije ovog pristupa spektralnog prilagođavanja unutar senzora su značajne, jer eliminiraju potrebu za optičkim dodacima ili složenim algoritamskim resursima.

Novi senzor koji je razvio tim istraživača mogao bi unaprijediti mogućnosti robotskih sistema, posebno poboljšavajući njihovu sposobnost prepoznavanja objekata u različitim uslovima osvjetljenja bez povećanja potrošnje energije.