Ученые создали бионический глаз с цветным зрением и обзором свыше 160 градусов
Полусферическая искусственная сетчатка формирует полноцветное изображение и самостоятельно замечает движение. Система передает только изменившиеся данные, сокращая требования к пропускной способности более чем на 99,95%.
МОСКВА, 19 августа /Новости науки/. Ученые создали бионический глаз, который различает цвета и распознает движение. Об этом 17 августа сообщил журнал Nature Materials.
Обычные камеры используют плоские светочувствительные матрицы, сложные объективы и отдельные процессоры для исправления оптических искажений. Это увеличивает размеры устройств и энергопотребление, а также ограничивает поле зрения. Полусферический датчик, повторяющий форму природной сетчатки, позволяет решить часть этих проблем непосредственно на уровне конструкции.
«Работа преодолевает ограничение по разрешению полусферических датчиков и показывает перспективность компактных многофункциональных систем зрения», — говорится в статье.
Основой бионического глаза стала тандемная искусственная сетчатка с 367,5 тыс. пикселей. Плотность изображения достигла 1,9 тыс. пикселей на дюйм — прежде полусферические датчики не обладали разрешением, достаточным для практического применения.
Устройство воспринимает излучение в диапазоне от 300 до 800 нанометров. Он охватывает видимый свет, а также часть ультрафиолетового и ближнего инфракрасного диапазонов. Поле зрения с исправленными оптическими искажениями превышает 160 градусов.
Датчик способен работать по событийно-управляемому принципу: он передает не последовательность полных кадров, а только сведения об изменениях изображения. По сравнению с обычной покадровой съемкой это снижает требования к пропускной способности канала более чем на 99,95%. В испытаниях точность распознавания движения составила 98,6%.
Изогнутые светочувствительные матрицы разрабатывают как более компактную альтернативу плоским сенсорам. Однако до сих пор их применение сдерживало низкое разрешение. Представленное устройство предназначено прежде всего для машинного зрения — роботов, автономной техники и миниатюрных камер, — а не является готовым глазным имплантом для человека.
Обычные камеры используют плоские светочувствительные матрицы, сложные объективы и отдельные процессоры для исправления оптических искажений. Это увеличивает размеры устройств и энергопотребление, а также ограничивает поле зрения. Полусферический датчик, повторяющий форму природной сетчатки, позволяет решить часть этих проблем непосредственно на уровне конструкции.
«Работа преодолевает ограничение по разрешению полусферических датчиков и показывает перспективность компактных многофункциональных систем зрения», — говорится в статье.
Основой бионического глаза стала тандемная искусственная сетчатка с 367,5 тыс. пикселей. Плотность изображения достигла 1,9 тыс. пикселей на дюйм — прежде полусферические датчики не обладали разрешением, достаточным для практического применения.
Устройство воспринимает излучение в диапазоне от 300 до 800 нанометров. Он охватывает видимый свет, а также часть ультрафиолетового и ближнего инфракрасного диапазонов. Поле зрения с исправленными оптическими искажениями превышает 160 градусов.
Датчик способен работать по событийно-управляемому принципу: он передает не последовательность полных кадров, а только сведения об изменениях изображения. По сравнению с обычной покадровой съемкой это снижает требования к пропускной способности канала более чем на 99,95%. В испытаниях точность распознавания движения составила 98,6%.
Изогнутые светочувствительные матрицы разрабатывают как более компактную альтернативу плоским сенсорам. Однако до сих пор их применение сдерживало низкое разрешение. Представленное устройство предназначено прежде всего для машинного зрения — роботов, автономной техники и миниатюрных камер, — а не является готовым глазным имплантом для человека.
