研究人員為甲蟲創造了微型相機背包

2021-01-21 科技全頻

研究人員為甲蟲創造了微型相機背包

每年,像GoPro這樣的公司都設法將越來越多的功能集成到越來越不易磨損的越來越小的運動相機中。但是華盛頓大學的一組研究人員設法製造了一個實時流式無線攝像頭,這種攝像頭是如此之小,即使昆蟲可以戴上它。

該相機是由華盛頓大學的保羅·艾倫計算機科學與工程學院開發的,由Microsoft獎學金和美國國家科學基金會資助,是第一款在不妨礙昆蟲活動的情況下提供蟲子視角的世界的相機。這不是很小,重量輕,足以讓一隻蒼蠅帶,但在約250毫克,它可以攜帶的載荷超過半克陡峭的斜坡,甚至在爬樹時。

試圖使現代智慧型手機中的相機小型化(與專業攝影師使用的相機相比肯定是很小的),一旦集成了電池,仍然會產生太大而又沉重的昆蟲無法攜帶的設備。每次拍攝要捕獲數百萬個像素需要大量圖像處理,而這又需要大量功能。研究人員選擇了另一條路線,複製了自然界關於蒼蠅如何看待世界的方法。它們的大複眼可以檢測到廣闊視野中的運動(這就是為什麼它們很難拍打的原因),而且還具有一個小的高解析度區域,可以專注於獵物或其他目標,從而有助於減輕它們的負擔小腦子。

在圖像質量方面,與13年前的原始iPhone 相比,研究人員開發的微型相機顯得蒼白。它是黑白的,低解析度的,並且以每秒一到五幀的速度將視頻發送到連接的智慧型手機。為了擴大視野,可將相機鏡頭左右旋轉約60度,從而使遠程操作員可以追蹤目標或生成更高解析度的全景圖,而無需昆蟲或同樣小的機器人來移動或重新定位,這會消耗額外的功率。

與最便宜的照相手機相比,圖像質量還不錯,但只要設法讓甲蟲隨身攜帶iPhone。

鑑於其尺寸和低功耗方法,攝像機的流傳輸能力同樣受到限制,藍牙連接的最大距離約為120米,這要求遠程操作員始終與攝像機保持非常近的距離。但是,電池壽命令人驚訝地不錯。流媒體不間斷地運行,相機可以運行長達兩個小時,但是為了延長使用壽命,研究人員還配備了一個加速度計,以便它僅在甲蟲移動時才捕獲和廣播圖像。這樣可以將相機的電池壽命延長至六個小時以上。

研究人員承認,鑑於昆蟲很容易找到進入您家的方式,他們的設計肯定引起了一些隱私方面的關注,這就是為什麼他們將自己的創意公開而不是秘密地將其出售給軍事和執法部門的原因。但是,除了偵聽之外,它還有一些合法有趣的潛在應用程式。攝像機可以為昆蟲學家提供新的見解,使他們了解昆蟲如何穿越環境,如何應對野外的威脅或其他刺激,甚至可以更親密地了解它們的社會結構。

新開發的攝像頭還被用於製造同樣微型的自主機器人,該機器人可以每秒2 到3 釐米的速度運動。聽起來可能並不快,但是在這種規模上它已經超過了現有的機器人。隨著技術的進步和退出研究階段,不久就希望您成為現實。

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