Создан биомиметический сенсор для машинного зрения — камеры автопилотов перестанут слепнуть от фар

Проблема ослепления камер встречными фарами при ночном вождении вскоре может быть решена на аппаратном уровне. Международная команда разработчиков создала искусственную сетчатку, способную аппаратно адаптироваться к сложным условиям освещения без использования тяжелых вычислительных алгоритмов.

Современные оптические сенсоры роботов и беспилотных автомобилей отлично видят при однородном свете. Однако резкий контраст — например, пешеход в глубокой тени на фоне яркого прожектора — приводит к засвету кадра и потере данных. Группа инженеров из Китайского университета электронных наук и технологий обошла это ограничение, спроектировав фотомемристор на базе диоксида титана (TiO2) и токопроводящего полимера PEDOT:PSS. Детали архитектуры опубликованы в журнале Nature Communications.

Ключевая особенность сенсора кроется в физике полимерного слоя. При попадании яркого луча материал локально нагревается. Возникающий фототермический эффект заставляет влагу испаряться с поверхности PEDOT:PSS. Это моментально снижает электропроводность участка и физически подавляет избыточную светочувствительность (эффект ослепления). Как только свет тускнеет, полимер снова впитывает молекулы воды из окружающего воздуха. Способность фиксировать мельчайшие детали в темноте возвращается.

Процесс полностью копирует поведение колбочек и палочек в глазу человека, меняя сопротивление в зависимости от среды, но происходит в разы быстрее. Интеграция таких саморегулирующихся матриц с искусственными нейросетями уже на этапе лабораторного прототипа обеспечила точность распознавания образов в 91,3% при экстремально смешанном свете. Архитектура не требует установки дополнительных внешних цепей управления, открывая путь к созданию дешевых и энергоэффективных систем зрения для человекоподобных роботов.

Источник: Научный журнал Nature