研究人员为甲虫创造了微型相机背包

科技全频 2020-07-22 08:27:53

研究人员为甲虫创造了微型相机背包

每年,像GoPro这样的公司都设法将越来越多的功能集成到越来越不易磨损的越来越小的运动相机中。但是华盛顿大学的一组研究人员设法制造了一个实时流式无线摄像头,这种摄像头是如此之小,即使昆虫可以戴上它。

该相机是由华盛顿大学的保罗·艾伦计算机科学与工程学院开发的,由Microsoft奖学金和美国国家科学基金会资助,是第一款在不妨碍昆虫活动的情况下提供虫子视角的世界的相机。这不是很小,重量轻,足以让一只苍蝇带,但在约250毫克,它可以携带的载荷超过半克陡峭的斜坡,甚至在爬树时。

试图使现代智能手机中的相机小型化(与专业摄影师使用的相机相比肯定是很小的),一旦集成了电池,仍然会产生太大而又沉重的昆虫无法携带的设备。每次拍摄要捕获数百万个像素需要大量图像处理,而这又需要大量功能。研究人员选择了另一条路线,复制了自然界关于苍蝇如何看待世界的方法。它们的大复眼可以检测到广阔视野中的运动(这就是为什么它们很难拍打的原因),而且还具有一个小的高分辨率区域,可以专注于猎物或其他目标,从而有助于减轻它们的负担小脑子。

在图像质量方面,与13年前的原始iPhone相比,研究人员开发的微型相机显得苍白。它是黑白的,低分辨率的,并且以每秒一到五帧的速度将视频发送到连接的智能手机。为了扩大视野,可将相机镜头左右旋转约60度,从而使远程操作员可以追踪目标或生成更高分辨率的全景图,而无需昆虫或同样小的机器人来移动或重新定位,这会消耗额外的功率。

与最便宜的照相手机相比,图像质量还不错,但只要设法让甲虫随身携带iPhone。

鉴于其尺寸和低功耗方法,摄像机的流传输能力同样受到限制,蓝牙连接的最大距离约为120米,这要求远程操作员始终与摄像机保持非常近的距离。但是,电池寿命令人惊讶地不错。流媒体不间断地运行,相机可以运行长达两个小时,但是为了延长使用寿命,研究人员还配备了一个加速度计,以便它仅在甲虫移动时才捕获和广播图像。这样可以将相机的电池寿命延长至六个小时以上。

研究人员承认,鉴于昆虫很容易找到进入您家的方式,他们的设计肯定引起了一些隐私方面的关注,这就是为什么他们将自己的创意公开而不是秘密地将其出售给军事和执法部门的原因。但是,除了侦听之外,它还有一些合法有趣的潜在应用程序。摄像机可以为昆虫学家提供新的见解,使他们了解昆虫如何穿越环境,如何应对野外的威胁或其他刺激,甚至可以更亲密地了解它们的社会结构。

新开发的摄像头还被用于制造同样微型的自主机器人,该机器人可以每秒2到3厘米的速度运动。听起来可能并不快,但是在这种规模上它已经超过了现有的机器人。随着技术的进步和退出研究阶段,不久就希望您成为现实。

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