昆蟲專屬微型「GoPro」攝影機,透過手機可以「蟲蟲視角」看世界

2020-12-23 海外黃老邪

科學家們已經開發出一種可以架在昆蟲背部的微型無線攝影機,為使用者提供一個從昆蟲眼中所觀看世界的視野。美國華盛頓大學的研究人員開發了這項技術,以測試微型攝影機的潛力。他們的裝置重約 250 毫克(約為撲克牌重量的十分之一),並以每秒一到五影格(1-5 FPS)的畫面更新速度將視訊影片串流傳輸到智能型手機上。

低功耗、超輕量的「蟲載」無線攝影機系統,可當作小型機器人的「眼睛」

該攝像機安裝在一支可以旋轉 60 度的機械手臂上,觀看者可以藉此捕捉高解析度的全景畫面或追蹤移動的物體。除了能記錄昆蟲所看到的一切之外,它還可以來當小型機器人的「眼睛」。但這項研究開發卻突顯了,錄像裝置可以縮小到幾乎看不見的程度,這勢必將引起人們對自身隱私的擔憂。

「我們打造了一種低功耗、超輕量的無線攝影機系統,該系統可以從活生生的昆蟲身上以第一人稱視角(First-Person View,FPV)捕捉到眼前所發生的事情,再不然也可為小型機器人創建視覺,」第一作者 Shyam Gollakota 在一份聲明中指出:「視覺對於溝通與導航來說非常重要,但以體積這麼小的程度做到這點是極具挑戰性的。因此,在我們這項研究工作之前,無線視覺尚無法應用在小型機器人或昆蟲身上。」該團隊將研究成果發表在周三的《科學機器人》(Science Robotics)期刊上。

他們使用了一臺超低功耗微型黑白攝影機,藉助機械手臂攝影機可以掃描整個視野,以儘可能地模擬昆蟲觀看周遭環境的方式。當團隊施加高電壓時,手臂會移動,進而使材料彎曲並將攝影機移動到所需位置。共同第一作者 Vikram Iyer 表示:「移動攝影機的一個好處是,你可以在不消耗大量電力的情況下獲得廣角視野。」

適用於生研究與秘密控,偷拍與問題難避免

攝影機和手臂是經由智能型手機上的藍牙加以控制的,操控距離最遠可達 120 公尺(約 394 英呎)遠。目前它需要電池,但是研究人員正在研究打造使用其他形式電源的充電版本。該研究團隊表示,他們希望他們的裝置可以用來探索新奇或偏遠的環境,並適用於生物學用途上。

但研究人員也提出了該系統具備秘密監控的發展前景,因為它很難被受監控對象察覺,不過他們也承認會有隱私問題。Gollakota 指出:「身為研究人員,我們堅信將任何研發事物應用到公共領域是非常重要的,這樣人們才會在意識到可能風險的時候,隨即提出解決方案。」

「這中間還有很多問題可以一探究竟,例如甲蟲如何對環境中所面臨的不同刺激做出回應?」Iyer 補充指出:「而且,昆蟲會在巖石環境中穿行,這對於機器人來說會是一大挑戰。因此,該系統也能協助我們如何從難以導航的空間中觀看或收集樣本。」

事實上,過去也有製作創新攝影機來試圖模仿昆蟲視線的早期嘗試之舉。2013 年,研究人員創造了一種模擬昆蟲凸出眼睛(特別是火蟻和樹皮小蠹蟲的眼睛)的數字攝影機。

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