Hệ thống thị giác lấy cảm hứng từ mắt mèo cho robot tự động

Hệ thống này có thiết kế độc đáo với bề mặt phản chiếu, giúp giảm độ chói trong môi trường sáng và tăng cường độ nhạy trong các tình huống ánh sáng yếu.

Bằng cách lọc bỏ các chi tiết không cần thiết, công nghệ này đã cải thiện đáng kể hiệu suất của các máy ảnh chỉ sử dụng một ống kính, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong khả năng thị giác của robot.

Các hệ thống tự động như máy bay không người lái, xe tự lái, và robot đang ngày càng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Tuy nhiên, chúng thường gặp khó khăn trong việc "nhìn thấy" rõ ràng trong nhiều môi trường khác nhau - chẳng hạn như ánh sáng mặt trời chói chang, ánh sáng yếu, hoặc khi vật thể hoà lẫn vào các bối cảnh phức tạp. Điều thú vị là, tự nhiên có thể đã cung cấp sẵn giải pháp cho vấn đề này.

Mèo nổi tiếng với khả năng nhìn tuyệt vời cả trong ánh sáng ban ngày và bóng tối. Mắt của chúng được thích nghi đặc biệt: ban ngày, đồng tử có hình khe dọc giúp chúng tập trung và giảm độ chói. Ban đêm, đồng tử của chúng mở rộng để thu hút nhiều ánh sáng hơn, và một lớp phản chiếu gọi là tapetum lucidum giúp tăng cường khả năng nhìn ban đêm, làm mắt chúng phát ra ánh sáng quen thuộc.

Một nhóm các nhà nghiên cứu Hàn Quốc do Giáo sư Young Min Song từ Viện Khoa học và Công nghệ Gwangju (GIST) dẫn đầu đã thiết kế một hệ thống thị giác mới, sử dụng ống kính và cảm biến tiên tiến lấy cảm hứng từ mắt mèo.

Hệ thống này bao gồm một khẩu độ hình khe, tương tự như đồng tử dọc của mèo, giúp lọc bỏ ánh sáng không cần thiết và tập trung vào các vật thể quan trọng. Nó cũng sử dụng một lớp phản chiếu đặc biệt giống như trong mắt mèo để cải thiện khả năng nhìn trong điều kiện ánh sáng yếu.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Science Advances vào ngày 18/9/2024, và là một bước tiến lớn trong các hệ thống thị giác nhân tạo, thể hiện khả năng phát hiện và nhận dạng vật thể tiên tiến, đặt công nghệ này ở vị trí hàng đầu trong những đột phá về robot tự động.

Giáo sư Song cho biết: "Các camera robot thường gặp khó khăn trong việc phát hiện vật thể trong những bối cảnh phức tạp hoặc ngụy trang, đặc biệt khi điều kiện ánh sáng thay đổi. Thiết kế của chúng tôi giải quyết vấn đề này bằng cách giúp robot loại bỏ các chi tiết không cần thiết và tập trung vào các vật thể quan trọng."

Cách tiếp cận này còn có lợi thế tiết kiệm năng lượng, vì nó dựa vào thiết kế của ống kính thay vì sử dụng nhiều sức mạnh xử lý từ máy tính.

Công nghệ đột phá này mở ra nhiều khả năng thú vị cho các ứng dụng trong thế giới thực, biến đổi hoàn toàn bức tranh về khả năng thị giác của robot.

Hệ thống thị giác tiên tiến hứa hẹn sẽ nâng cao độ chính xác của máy bay không người lái, robot an ninh, và các phương tiện tự lái, cho phép chúng điều hướng các môi trường phức tạp và thực hiện nhiệm vụ với độ chính xác vượt trội.

Giáo sư Song chia sẻ: "Từ các hoạt động tìm kiếm và cứu hộ đến giám sát công nghiệp, những đôi mắt robot tiên tiến này sẵn sàng bổ sung hoặc thậm chí thay thế cho nỗ lực của con người trong nhiều tình huống quan trọng."

Như câu nói nổi tiếng từ bộ phim Blade Runner: "I've seen things you people wouldn't believe" (Tôi đã thấy những điều mà mọi người không thể tin được). Hệ thống thị giác này hứa hẹn sẽ mang lại cho các robot khả năng "thấy" những điều mà trước đây chúng chưa từng nhìn thấy.

Minh Thành (Theo Robotics & Automation News)