Científicos europeos han creado una especie de globo ocular artificial que puede ser incorporado en cámaras, sensores, robots y drones, y dotarles de una visión similar a las que tienen las águilas.
Tal como explica la revista Seeker, se estima que las aves de presa como las águilas o los halcones tienen una visión al menos cinco veces más precisa que los humanos. Un águila puede detectar un conejo en el suelo a 3,2 kilómetros. Ese es el equivalente, para los seres humanos, a detectar una hormiga en el suelo desde la parte superior de un edificio de 10 pisos.
Lo que han hecho los científicos europeos es desarrollar un sistema miniaturizado de lentes inspirado en la visión del águila, que potencialmente puede dar a los drones de vigilancia el tipo de visión previamente restringida al reino animal.
Publicada esta semana en la revista Science Advances, la investigación involucra una técnica llamada foveated imaging, que permite incluir con nitidez incluso el punto muerto de un campo de visión, según informa la Universidad de Stuttgart en un comunicado.
Foveated imaging es una técnica usada en imagen informática que designa una estrategia de cálculo que optimiza la calidad gráfica. Se llama así por la fóvea, el área de la retina donde se enfocan los rayos luminosos y se encuentra especialmente capacitada para la visión del color.
"Si nos fijamos en la evolución, la visión foveateda es común en las aves de rapiña", explica el investigador Simon Thiele. "Parece dar una ventaja especialmente para la observación cuando el pájaro tiene que ser consciente de su entorno, pero al mismo tiempo obtener un máximo de información sobre un punto de interés".
Tal como explica la revista Seeker, se estima que las aves de presa como las águilas o los halcones tienen una visión al menos cinco veces más precisa que los humanos. Un águila puede detectar un conejo en el suelo a 3,2 kilómetros. Ese es el equivalente, para los seres humanos, a detectar una hormiga en el suelo desde la parte superior de un edificio de 10 pisos.
Lo que han hecho los científicos europeos es desarrollar un sistema miniaturizado de lentes inspirado en la visión del águila, que potencialmente puede dar a los drones de vigilancia el tipo de visión previamente restringida al reino animal.
Publicada esta semana en la revista Science Advances, la investigación involucra una técnica llamada foveated imaging, que permite incluir con nitidez incluso el punto muerto de un campo de visión, según informa la Universidad de Stuttgart en un comunicado.
Foveated imaging es una técnica usada en imagen informática que designa una estrategia de cálculo que optimiza la calidad gráfica. Se llama así por la fóvea, el área de la retina donde se enfocan los rayos luminosos y se encuentra especialmente capacitada para la visión del color.
"Si nos fijamos en la evolución, la visión foveateda es común en las aves de rapiña", explica el investigador Simon Thiele. "Parece dar una ventaja especialmente para la observación cuando el pájaro tiene que ser consciente de su entorno, pero al mismo tiempo obtener un máximo de información sobre un punto de interés".
Minúsculas e impresas en 3D
Mientras que los lentes de zoom tradicionales también pueden lograr una alta resolución, la tecnología de imagen “foveateda” tiene otros dos beneficios importantes. Por un lado, estas lentes son pequeñas, del tamaño de un grano de sal. En segundo lugar, pueden ser impresas en 3D de una manera que hace que todo el aparato de la cámara sea mucho más barato de construir.
Simon Thiele y sus colegas de la Universidad de Stuttgart han creado esta mini cámara fotográfica incorporándole 4 lentes impresas en 3D. Cada lente tiene una longitud focal que va de los 20 grados a los 70 grados.
La superposición de imágenes creada por cada lentilla permite obtener una imagen “foveada” con una gran resolución central. La evaluación del aparato ha mostrado una mejora significativa en la nitidez de la parte central de la imagen, comparando dos imágenes, una obtenida mediante un sistema de varias lentillas, y otra obtenida con una sola lentilla.
Las modificaciones futuras podrían permitir integrar un revestimiento anti-reflectante y reducir el tiempo de fabricación para una producción comercial, según los investigadores.
El nuevo dispositivo podría potencialmente superar a una cámara convencional implantada en un microdron o al sensor de visión de un brazo robótico, según los investigadores.
Además de los drones, la tecnología también tiene aplicaciones potenciales en los campos médicos e industriales, dondequiera que una cámara muy pequeña necesite enfocarse con precisión.
Mientras que los lentes de zoom tradicionales también pueden lograr una alta resolución, la tecnología de imagen “foveateda” tiene otros dos beneficios importantes. Por un lado, estas lentes son pequeñas, del tamaño de un grano de sal. En segundo lugar, pueden ser impresas en 3D de una manera que hace que todo el aparato de la cámara sea mucho más barato de construir.
Simon Thiele y sus colegas de la Universidad de Stuttgart han creado esta mini cámara fotográfica incorporándole 4 lentes impresas en 3D. Cada lente tiene una longitud focal que va de los 20 grados a los 70 grados.
La superposición de imágenes creada por cada lentilla permite obtener una imagen “foveada” con una gran resolución central. La evaluación del aparato ha mostrado una mejora significativa en la nitidez de la parte central de la imagen, comparando dos imágenes, una obtenida mediante un sistema de varias lentillas, y otra obtenida con una sola lentilla.
Las modificaciones futuras podrían permitir integrar un revestimiento anti-reflectante y reducir el tiempo de fabricación para una producción comercial, según los investigadores.
El nuevo dispositivo podría potencialmente superar a una cámara convencional implantada en un microdron o al sensor de visión de un brazo robótico, según los investigadores.
Además de los drones, la tecnología también tiene aplicaciones potenciales en los campos médicos e industriales, dondequiera que una cámara muy pequeña necesite enfocarse con precisión.
Referencia
3D-printed eagle eye: Compound microlens system for foveated imaging. Science Advances 15 Feb 2017:Vol. 3, no. 2, e1602655. DOI: 10.1126/sciadv.1602655
3D-printed eagle eye: Compound microlens system for foveated imaging. Science Advances 15 Feb 2017:Vol. 3, no. 2, e1602655. DOI: 10.1126/sciadv.1602655