Forscher revolutionieren Kameratechnologie für Roboter: Mikrosakkaden verbessern Sicht

Forscher der University of Maryland (UMD) haben mal wieder zugeschlagen und einen neuen Kameramechanismus entwickelt, der Robotern eine bessere Sicht auf ihre Umgebung ermöglicht. Inspiriert von unserem eigenen Sehvermögen, ahmt der Mechanismus die kleinen, unwillkürlichen Bewegungen nach, die wir als Mikrosakkaden kennen. Diese Bewegungen helfen unseren Augen, den Fokus auf ein Objekt über einen längeren Zeitraum aufrechtzuerhalten, wenn es nötig ist.

Im Vergleich zu normalen Kameras sind Ereigniskameras besser darin, sich bewegende Objekte zu verfolgen. Statt das gesamte Bild auf einmal aufzunehmen, registrieren diese Kameras nur Veränderungen in der Helligkeit, also die Ereignisse, für jedes einzelne lichtempfindliche Pixel separat. Das Problem dabei ist jedoch, dass die bisherigen Ereigniskameras Schwierigkeiten haben, klare und unverwackelte Bilder aufzunehmen, vor allem wenn viel Bewegung im Spiel ist.

Doch keine Sorge, Botao He und sein Team an der UMD haben eine Lösung gefunden! Sie haben es geschafft, die Mikrosakkaden nachzubilden, indem sie ein rotierendes Prisma verwenden, um die Lichtstrahlen, die von der Linse eingefangen werden, umzuleiten. Durch die kontinuierliche Drehbewegung des Prismas wird die natürliche Augenbewegung imitiert und die Kamera kann Objekte genauso fokussieren wie wir Menschen das tun.

Aber damit nicht genug! Um stabile Bilder aus den wechselnden Helligkeiten zu erzeugen, hat das Team sogar eine Software entwickelt, die die Bewegung des Prismas ausgleicht. Dadurch können die Kameras präzise Bilder aufnehmen, auch wenn sich die Umgebung schnell verändert.

Die Entwicklung eines besseren Kameramechanismus für Roboter und autonome Fahrzeuge ist von großer Bedeutung. Schließlich übernehmen Kameras in diesen Systemen die Rolle unserer Augen, während Computer das Gehirn ersetzen. Mit einer präziseren Sicht können Roboter und autonome Fahrzeuge ihre Umgebung besser wahrnehmen und somit sicherer und effektiver agieren.

Guillermo Gallego von der Technischen Universität Berlin, der ebenfalls auf diesem Gebiet tätig ist, erklärt, dass Ereigniskameras ähnlich funktionieren wie das menschliche Auge. Jedes einzelne lichtempfindliche Pixel trägt unabhängig von der Zeit zum Gesamtbild bei. Im Gegensatz zu unseren Augen senden die Pixel jedoch nur dann ein Signal aus, wenn sich die Helligkeit ändert. Das führt zu einer viel geringeren Datenmenge, die verarbeitet werden muss.

Die Forschung der UMD und anderer Institutionen auf diesem Gebiet könnte zu bedeutenden Fortschritten in der Robotik und der Entwicklung autonomer Fahrzeuge führen. Mit präziseren Kameras können diese Technologien in Zukunft noch sicherer und effizienter werden. Also haltet die Augen offen (oder besser gesagt, die Kameras) für weitere spannende Entwicklungen!

Schlagwörter: UMD-Doktorand Botao He. Ereigniskameras + Guillermo Gallego + University of Maryland

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