Un equipo de investigadores de la Fuzhou University (China) ha desarrollado un nuevo sensor de visión artificial capaz de detectar y adaptarse a cambios extremos —desde oscuridad total hasta luz intensa— en solo 40 segundos.
Inspirados en la retina humana, que ajusta su sensibilidad ante estímulos lumínicos, los científicos crearon el innovador dispositivo que imita este mecanismo adaptativo. La clave reside en el uso de puntos cuánticos (materiales a escala nanométrica que transforman la luz en señales eléctricas), los cuales responden más rápido a las transiciones de luminosidad.
¿Cómo fue desarrollado el ojo robótico?
El sensor integra puntos cuánticos de sulfuro de plomo en capas de polímero y óxido de zinc. Estas estructuras almacenan cargas eléctricas en entornos oscuros y las liberan al exponerse a luz intensa. Además de su rápida adaptación, el sistema filtra información irrelevante, reduciendo significativamente el volumen de datos redundantes y ahorrando energía.
Según Yun Ye, autor de la investigación, esta tecnología podría implementarse “de inmediato en vehículos autónomos y robots que operan en condiciones de luz cambiantes, como al pasar de túneles a la luz solar”. También “podría inspirar [el desarrollo de] sistemas de visión de baja potencia”.
Yun Ye agregó:
“Su principal valor reside en permitir que las máquinas detecten con fiabilidad dónde fallan los sensores de visión actuales”.
La fabricación de materiales fotosensibles a nanoescala, conocidos como puntos cuánticos, ha permitido crear un dispositivo que reacciona a la luz más rápido que el ojo humano. Esto podría revolucionar los vehículos autónomos. Crédito de imagen: Lin et al.
Comparación con el ojo humano
En condiciones de luz intensa y cegadora o en la más absoluta oscuridad, nuestros ojos pueden adaptarse a condiciones de iluminación extremas en cuestión de minutos. El sistema visual humano, que incluye los ojos, las neuronas y el cerebro, también puede aprender y memorizar ajustes para adaptarse más rápidamente la próxima vez que nos encontremos con problemas de iluminación similares.
En el artículo científico, los investigadores de Fuzhou crearon un sensor de visión artificial que utiliza puntos cuánticos para adaptarse a cambios extremos de luz mucho más rápido que el ojo humano (en unos 40 segundos), imitando comportamientos clave del ojo. Sus resultados podrían ser revolucionarios para la visión robótica y la seguridad de los vehículos autónomos.
La rápida velocidad de adaptación del sensor se debe a su diseño único: puntos cuánticos de sulfuro de plomo incrustados en capas de polímero y óxido de zinc. El dispositivo responde dinámicamente atrapando o liberando cargas eléctricas según la iluminación, de forma similar a cómo los ojos almacenan energía para adaptarse a la oscuridad. El diseño en capas, junto con electrodos especializados, demostró ser muy eficaz para replicar la visión humana y optimizar su respuesta a la luz para un rendimiento óptimo.
Su diseño de dispositivo no solo es eficaz para adaptarse dinámicamente a la iluminación brillante y tenue, sino que también supera a los sistemas de visión artificial existentes al reducir la gran cantidad de datos redundantes que generan los sistemas de visión actuales.
Los hallazgos de la investigación titulada “A back-to-back structured bionic visual sensor for adaptive perception” han sido publicados en la revista Applied Physics Letters.
[FT: eurekalert]
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Por: CodigoOculto.com
Crédito imagen de portada: depositphotos.com
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