Espanjalaiset tutkijat kehittivät neuromorfisen anturin, joka näkee syvyyden yhdellä linssillä

ESpanjalainen teknologiakeskus IKERLAN on kehittänyt prototyyppilaitteen nimeltä BEGI, joka on neuromorfinen koneenäköjärjestelmä. Se pystyy määrittämään samanaikaisesti spatiaalisen syvyyden ja seuraamaan liikettä käyttäen vain yhtä linssiä ja anturia. Laite jäljittelee hyönteisen verkkosilmää ja on tarkoitettu niin sanottuun fyysiseen tekoälyyn, mukaan lukien robotit, droonit ja muut autonomiset koneet, joiden on havaittava ja vuorovaikutettava nopeasti ympäröivän maailman kanssa. Toisin kuin lidarit ja syvyyskamerat, järjestelmä toimii passiivisesti, eli se ei lähetä laser- tai infrapunapulsseja. Prototyyppi perustuu dynaamiseen näköanturiin, Sony-Prophesee IMX636 -malliin, jonka päälle on asetettu mikrolinssimatriisi. Tällaisen anturin jokainen pikseli lähettää dataa ei säännöllisin väliajoin vaan vain silloin, kun se havaitsee muutoksen kirkkaudessa, muodostaen yksittäisten tapahtumien virran. Mikrolinssit mahdollistavat tulevan valon suunnan määrittämisen, ja suoraan stereorekonstruktioon perustuva algoritmi laskee kohteiden muodot, syvyyden ja optisen virtauksen ilman toista kameraa. IMX636:n resoluutio on 1280 x 720 pikseliä, viive alle 100 mikrosekuntia 1000 luksin valaistuksessa, dynaaminen alue yli 120 desibeliä ja maksimitehonkulutus noin 205 milliwattia. Nykyisen näytteen päärajoitus on sen resoluutio: syvyyden määrittämiseksi sama piste on rekisteröitävä useilla eri kulmista tulevilla pikseleillä. Siksi BEGI:n käytännöllisen version toimintaetäisyys on tällä hetkellä alle metrin ja näkökenttä noin 20–40 astetta. Tämä rajoittaa anturialustan soveltuvuutta lähietäisyyden tehtäviin, kuten teollisuuslinjojen manipulaattoreihin, liikkuvien mekanismien valvontaan ja avaruusalusten lopulliseen telakointivaiheeseen, jossa anturin on lähes välittömästi havaittava pienet siirtymät tiukkojen tehon- ja lämmönpoistorajoitusten puitteissa. Tällä hetkellä BEGI:n laskentaosa on toteutettu ohjelmoitavalla FPGA-matriisilla, ja se tuottaa suodatettuja tapahtumakehyksiä, dynamiikkaa, optisen virtauksen karttoja ja syvyyskarttoja. Seuraava askel on kehittää erikoistunut ASIC-piiri ja suurikokoinen anturi, jossa on huomattavasti enemmän pikseleitä. Kehittäjien arvioiden mukaan tällainen versio voisi kasvattaa havainnointietäisyyden noin 16 metriin ja laajentaa näkökentän 120 asteeseen säilyttäen mikrosekuntitason vasteajan ja yksilinssisen rakenteen. Tämä mahdollistaisi teknologian laajan käytön mobiiliroboteissa, navigointijärjestelmissä, droneissa ja autonomisissa ajoneuvoissa. Mutta tapahtuuko se? Kehittäjät toivovat pystyvänsä kulkemaan tämän polun.