Şimal-Qərb Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

“SpiderCam” adlanan yeni cihaz, tullanan hörümçəklərin yüksək dəqiqlikli tullanmadan əvvəl məsafələri qiymətləndirməsi ilə eyni şəkildə dərinliyi hiss edir. Kamera bir vattdan az enerji sərf edərkən real vaxt rejimində 3D xəritələr yaradır. Bu, standart gecə işığının istifadə etdiyindən daha az enerji deməkdir. Müəllif: Emma Alexander/ Şimal-Qərb Universiteti

Şimal-Qərb Universitetinin mühəndisləri kiçik tullanan hörümçəklərdən bir hiylə götürərək son dərəcə enerjiyə qənaət edən 3D kamera hazırlayıblar. SpiderCam adlanan yeni cihaz, tullanan hörümçəklərin yüksək dəqiqliklə tullanmadan əvvəl məsafələri qiymətləndirməsi kimi dərinliyi hiss edir. Dərinliyi qiymətləndirmək üçün sistem eyni səhnənin iki şəklini bir qədər fərqli fokus parametrləri ilə çəkir və iki şəkil arasındakı bulanıqlıqdakı incə fərqləri ölçür.

Bu strategiya ilə kamera bir vattdan az enerji sərf edərkən real vaxt rejimində 3D xəritələr yaradır. Bu, standart gecə işığının istifadə etdiyindən daha az enerji deməkdir.

Bu yenilik, ətraf mühiti ölçməli olan yeni nəsil batareya ilə işləyən cihazların, məsələn, geyilə bilən texnologiyalar, köməkçi cihazlar, robotlar və dronların yaradılmasına imkan verə bilər.

Tədqiqatın həmmüəllifləri Markos Ferreira və Tianao Li bu işi 7 iyun bazar günü Denverdə keçiriləcək Kompüter Görmə Fondunun Kompüter Görmə və Nümunə Tanıma (CVPR) Konfransında təqdim edəcəklər. Nəticələr həmçinin arXiv preprint serverində də mövcuddur .Tullanan hörümçəklərin hər gözündə bir neçə təbəqə torlu qişa olur. Hər torlu qişa bir az fərqli məsafədə fokuslanmış bir görüntü çəkir və bu da onlara dərinliyi yüksək dəqiqliklə qiymətləndirməyə imkan verir. Müəllif: Ryan Kaldari, CC0

Tədqiqatın müvafiq müəllifi, Northwestern-dən Emma Alexander bildirib ki, “Tullanan hörümçəklər ovunu tutmaq, yırtıcılardan qaçmaq və ətrafda gəzmək üçün tullanırlar və bu, əla görmə qabiliyyəti tələb edir. Lakin onların beyinləri çox kiçikdir – xaşxaş toxumu ölçüsündədir – ona görə də bu məsafələri yüksək səmərəli şəkildə hesablamalıdırlar. İstifadəçilərin enerjiyə məhdudiyyətsiz çıxışı olmadığı resurslarla məhdud vəziyyətlərdə istifadə edilə bilən son dərəcə enerjiyə qənaət edən dərinlik sensoru yaratmaq üçün eyni prinsiplərdən bəzilərini götürə biləcəyimizi anlamaq istədik.”

Bio-ilhamlı kompüter görmə sahəsində mütəxəssis olan Aleksandr, Northwestern-in Makkormik Mühəndislik Məktəbində kompüter elmləri üzrə dosentdir.

Əksər 3D kameralar dərinliyi ya birdən çox baxış bucağından görüntüləri müqayisə etməklə, ya da işığı proyeksiya edib ölçməklə qiymətləndirir. Bu yanaşmalar yaxşı işləsə də, əhəmiyyətli hesablama gücü, bahalı avadanlıq və əlavə enerji tələb edə bilər. Enerjiyə ehtiyacı olan görüntü uyğunluğundan və işığı proyeksiya etməyin enerji xərclərindən qaçınmaq üçün Aleksandr və komandası ilham üçün tullanan hörümçəklərə müraciət etdilər.

Hər birinin bir torlu qişası olan insan gözlərindən fərqli olaraq, tullanan hörümçəklərin hər gözündə birdən çox torlu qişa təbəqəsi olur. Hər torlu qişa təbəqəsi bir az fərqli məsafədə fokuslanmış bir görüntü çəkir. Bir təbəqə bir obyekti kəskin şəkildə görə bilər, digəri isə eyni obyekti bir az bulanıq görə bilər.

Aleksandr dedi: “Onlar hər zaman birdən çox fokus səviyyəsi görürlər. Beləliklə, onlar həmişə cüt şəkil toplayırlar. Daha sonra beyinləri məsafəni müəyyən etmək üçün kəskinlikdəki bu fərqləri müqayisə edə bilər.”

SpiderCam oxşar optik dizayndan istifadə edir. Əvvəlcə xüsusi kamera eyni vaxtda bir az fərqli fokus parametrləri ilə iki şəkil çəkir. Bulanıqlıq və məsafə arasında tərcüməçi kimi çıxış edən xüsusi alqoritm daha sonra kənarların və teksturaların kəskinliyinin şəkillər arasında necə dəyişdiyini təhlil edir. Nəhayət, bu fərqləri real vaxt rejimində dərinlik ölçmələrinə çevirir.

Komanda, mürəkkəb proqram təminatını ənənəvi prosessorda işə salmaq əvəzinə, alqoritmi birbaşa enerjiyə qənaət edən emal üçün optimallaşdırılmış fərdiləşdirilə bilən kompüter çipi olan aşağı güclü FPGA-ya (sahədə proqramlaşdırıla bilən qapı massivi) quraşdırdı. Nəticədə əldə edilən prototip, cəmi 624 millivatt enerji sərf edərkən saniyədə 32,5 kadr sürətlə dərinlik xəritələri yaradır. Tədqiqatçıların fikrincə, SpiderCam, bir vattdan aşağı işləyən ilk passiv FPGA əsaslı 3D kamera sistemidir.

Tədqiqatçılar gələcəkdə kameranın optikasını təkmilləşdirməyi, baxış sahəsini genişləndirməyi və texnologiyanı geyilə bilən cihazlara və kiçik robotlara inteqrasiya etməyi planlaşdırırlar. Onlar həmçinin enerji istehlakını daha da azaldacaq və ənənəvi dərinlik sensorlarının praktik olmadığı tətbiqlərə 3D görüntü gətirəcək xüsusi bir çip hazırlamağı da düşünürlər.

Aleksandr dedi: “Mən çox məhdud resurslara malik və kameranı divara qoşa bilməyəcəyiniz mühitlərlə çox maraqlanıram. Məsələn, məhdud gücə malik sahə mühitlərində yerləşdirilə bilər. Ayrı-ayrılıqda, mən həmçinin düşünürəm ki, bu, fiziki dünya ilə əlaqə qurduğunuz və ətrafınızdakı obyektlərin yerini bilməyiniz lazım olan genişləndirilmiş reallıq kimi tətbiqlər üçün xüsusilə maraqlıdır.”

Nəşr detalları

Marcos A. Ferreira və digərləri, SpiderCam: Diferensial Defokusdan Aşağı Güclü Anlıq Şəkil Dərinliyi, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2603.17910

Jurnal məlumatı: arXiv 

Əsas anlayışlar

Neyromorfik süni intellekt avadanlığıHesablama 3D görməŞimal-Qərb Universiteti tərəfindən təmin edilir