Искусственный глаз, созданный по образцу краба-скрипача
В США Массачусетский технологический институт использовал систему зрения краба-скрипача для создания искусственного глаза с обзором почти 360°, способного смешивать видимый свет и его поляризацию. Глаз сохраняет остроту и фокусировку при переходе с суши в мутную водную среду.
Биомимикрия является обычной практикой для технологических инноваций. Будь то насекомые или птицы для улучшения летных характеристик самолетов, или структура автомобиля с сотами — примеров множество. Среди последних достижений в области биомимикрии — эксперимент, проведенный Массачусетским технологическим институтом (MIT) в США по созданию искусственного зрения. Предметом их вдохновения является краб-скрипач, самцы которого имеют особенность иметь огромную клешню. Еще одна особенность этого вида крабов заключается в том, что они обладают зрительной системой, которая может обрабатывать как видимый свет, так и его поляризацию.
Эти два световых сигнала управляются одновременно и раздельно нервной системой краба. Этот процесс позволяет увеличить контраст между объектом и его фоном, что полезно, когда краб находится в мутной среде, чтобы избежать нападения. Поэтому исследователи использовали эту природную способность для разработки искусственной системы зрения, способной воспроизводить зрение краба, независимо от того, находится ли он под водой или на суше.
Глаз, который видит на 360 градусов
Этот искусственный глаз напоминает маленький сферический черный шарик. Подобно глазу краба, он сочетает в себе сеть плоских микролинз с градуированным профилем коэффициента преломления. Через все это проходит сеть гибких фотодиодов. В этом процессе лучи света от нескольких источников всегда сходятся в одной точке на датчике изображения. В то время как существующие системы машинного зрения специализируются на одной среде — наземной или водной, эта сфера может работать с обеими средами с дополнительным преимуществом в виде поля зрения практически в 360°.
Смешивая два типа зрения, он также обеспечивает трехмерное изображение. Существуют и другие биомиметические модели камер. В других случаях ученые вдохновлялись глазами насекомых или рыб. Но во всех случаях их поле зрения было ограничено максимум 180°. Их способность сохранять фокус, когда глаз был погружен в воду или когда он выныривал из воды, также была не очень хорошей.