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微小的跳蛛启发了新型超低功耗 3D 相机
一只微小的跳蜘蛛激发了一种新型 3D 相机的灵感,这种相机仅使用很少的电量,同时仍能实时生成详细的深度图。西北大学的工程师通过研究跳蛛在进行极其准确的跳跃之前如何判断距离,开发了这款名为 SpiderCam 的设备。研究人员相信,这项技术可以 […]微型跳蛛激发了一种新型超低功耗 3D 相机的灵感,该相机首先出现在 Knowridge Science Report 上。
来源:Knowridge科学报告一只微小的跳蜘蛛激发了一种新型 3D 相机的灵感,这种相机仅使用很少的电量,同时仍能实时生成详细的深度图。
西北大学的工程师通过研究跳蛛在进行极其准确的跳跃之前如何判断距离,开发了这款名为 SpiderCam 的设备。
研究人员相信,这项技术有一天可以帮助为可穿戴设备、机器人、无人机和其他需要了解周围环境而不消耗能量的电池供电系统提供动力。
与大多数动物不同,跳蛛具有独特的视觉系统。
人类每只眼睛都有一个视网膜,但跳蛛有多层视网膜。每层关注的对象距离略有不同。
因此,蜘蛛会以不同的清晰度看到同一场景的多个版本。
科学家认为,蜘蛛的微小大脑通过比较这些焦点差异来估计物体的距离。这使得蜘蛛在捕猎猎物、逃避捕食者或在环境中移动时能够准确跳跃。
西北研究团队希望看看他们是否可以使用相同的想法来构建更高效的深度感应相机。
大多数现代 3D 相机通过比较不同视点的图像或将光投射到物体上并测量光的返回方式来确定深度。这些方法虽然有效,但通常需要大量的计算能力并消耗大量的能源。
SpiderCam 采用了更简单的方法。相机同时捕捉同一场景的两幅图像,但每幅图像的焦点设置略有不同。然后,专门设计的算法会测量两幅图像之间模糊程度的微小差异。通过分析物体的清晰或模糊程度,系统可以计算出它们与相机的距离。
研究人员计划改进相机的光学器件,扩大其视野,并最终开发出一种可以进一步降低功耗的定制计算机芯片。
