Бионические 3D-камеры, вдохновленные зрением мух и эхолокацией летучих мышей

Инженеры из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) создали новый класс бионических 3D-камер, объединяющих принципы мультиобзорного зрения мух и природного сонара летучих мышей. Система обеспечивает многомерную съемку с расширенным диапазоном глубины и способностью "заглядывать" за углы или скрытые объекты.

Ключевые принципы работы:

• Наследие насекомых: Как и фасеточные глаза мух, система использует несколько точек обзора для получения панорамного изображения.
• Наследие летучих мышей: Как при эхолокации, система анализирует время возвращения отраженного лазерного луча (LiDAR) для определения формы и положения объектов.

Технологическая основа:

Новая система построена на вычислительной платформе Compact Light-field Photography (CLIP). Она позволяет простой оптике и небольшому массиву датчиков получать широкое и глубокое панорамное изображение.

Экспериментальная реализация:

Исследователи использовали массив из семи LiDAR-камер, работающих с CLIP. Вместо одного высокодетального снимка массив делает несколько изображений с более низким разрешением, которые затем объединяются и обрабатываются для реконструкции сложной 3D-сцены в высоком разрешении.

Результаты:

• Система способна визуализировать объекты, скрытые за препятствиями, что недоступно обычным 3D-камерам или LiDAR.
• Продемонстрирована съемка сложных сцен с несколькими объектами на разных расстояниях.

Потенциальное применение: Технология может быть использована в автономных транспортных средствах и медицинских системах визуализации, значительно расширяя их возможности восприятия.

Исследование под руководством доцента биоинженерии UCLA Лян Гао опубликовано в журнале Nature Communications.