科大最近成功研發了一款新型人工複眼,不僅於小範圍區域的靈敏度較市場產品高出兩倍以上,成本亦更低。研究團隊指,新技術有望革新機械人視覺系統發展,並可提升機械人的導航、感知及決策等能力,為人機協作開拓更大的商業應用與發展潛力。

研究團隊指,這個創新系統模仿生物複眼的視覺功能,利用新材料和結構開發針孔複眼視覺系統,具備多個特點,包括一個內置的半球狀鈣鈦礦納米線陣列圖像感應器、能擴大成像視野的高像素密度,以及一個利用3D打印的無鏡片針孔陣列。

這個陣列的布局可任意定制,有助調節入射光並消除相鄰小眼之間的盲區。這個針孔複眼擁有超廣闊的視野,而且由於具有良好的角度選擇性和在單眼及雙眼配置中的寬闊光譜響應,它能夠準確定位目標。團隊把這個具有動態捕捉功能的複眼安裝在無人機上,成功地實現了對移動四足機械人的實時動態捕捉。

科大電子及電腦工程學系和化學及生物工程學系講座教授范教授解釋,複眼設計的優勢在於簡單、輕便和低成本,雖然它不會完全取代傳統相機,但在某類機械人應用中,例如近距離編隊飛行的無人機群,具有理想的發展潛力。隨著未來進一步縮小器件尺寸,以及增加小眼數量、成像解析度和響應速度,這類設備將在光電子和機械人領域有著廣泛的應用。

研究團隊指,長遠而言,人工複眼技術將能有效提升及改善無人駕駛的安全性,亦可加快智能化交通系統的應用,推動智慧城市發展。其應用範圍極廣,例如可以配合無人機,協助提升其於灌溉,或災難事故現場偵測搜救等工作的效率和精準度。

有關研究已於國際頂級期刊《科學機械人》上發表。@

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