Mantis karidesinin görsel sisteminden esinlenen, araştırmacıların otomobillerin zorlu görüntüleme koşullarındaki tehlikeleri fark etme yeteneğini büyük ölçüde arttırabilecek yeni bir kamera türü geliştirildi. Yeni kamera ışık olarak bilinen kutuplaşma ve günümüzün ticari kameralardan yaklaşık 10,000 kat daha yüksek dinamik aralık özelliğine sahip. Dinamik aralık, kameranın aynı anda yakalayabileceği en parlak ve en karanlık alanların görülmesini kolaylaştırıyor. Bu sayede kamera karanlık bir tünelden parlak güneş ışığına veya puslu- sisli ortamlara geçiş gibi sürüş koşullarında daha iyi görüntülemeyi sağlayabilir.
Araştırmacılar, yeni kameranın otomobillerin bugün arabalarda kullanılan renkli kameralardan daha fazla uzaklaşarak, diğer arabalara ve insanlara tehlikeleri algılamasını kolaylaştıracağı ön görüyor. Otomotiv uygulamalarına ek olarak, araştırmacılar, normal dokudan farklı bir ışık polarizasyonu sergileyen ve okyanus keşfini iyileştiren kanserli hücreleri tespit etmek için de kameraların işe yarayıp yaramayacağını araştırıyor. Illinois Üniversitesi’nden araştırma ekibi lideri Viktor Gruev Urbana-Champaign, “Kendinden tahrikli bir arabanın bulunduğu son zamanlarda meydana gelen bir çarpışmada, otomobil yarı kamyonu tespit edemedi, çünkü renk ve ışık yoğunluğu arka plandaki gökyüzüyle harmanlanmıştı” dedi.
Araştırmacılar, kameranın nesneleri daha iyi tespit edip edemeyeceğini görmek için hava yastığı üreten bir şirket ile çalışıyor.
‘Karides Görüşünü Taklit Ediyor’
Araştırmacılar, yeni kameralar için benzer şekilde yüksek bir dinamik aralığı elde etmek için kameranın foto diyotlarının ışığı bir elektrik akımına dönüştürmesini sağlıyor. Projede çalışanlar, geleneksel olarak görüntüleme için kullanılan ters karşılaştırma modunda fotodiyotları çalıştırmak yerine, ileriye doğru yönlendirme modunu kullanıyor. Bu, elektrik akım çıkışının; ışık girdisine doğrusal ve orantılı olarak bir karidesin logaritmik görüşü gibi algılanmasını sağlıyor.
Missael Garcia, geleneksel görüntüleme sensörlerinin ne yapabileceğinin sınırına ulaşmaya çalıştıklarını ifade ederek, biyo kameralı fotoğraf makinelerinin doğanın yeni nesil sensörler tasarlamada kullanabileceğimiz çok sayıda ilginç çözüm yaratabileceğini ifade ediyor. Polarizasyon duyarlılığı için, araştırmacılar; mantis karidesinin, polarize ışık algısını sağlayabilmek için; fotosenteptörlerine entegre ederek, nano malzemeyi doğrudan ön yargılı fotodiyotları içeren görüntüleme çipinin yüzeyine yerleştirip, taklit ettiler. Gruev, “Bu nano materyaller, polarizasyonun; mantis karidesin polarizasyonu gördüğü şekilde saptamak için, piksel seviyesinde polarizasyon filtreleri olarak işlev görüyor” dedi.
Geleneksel görüntüleme sensörü üretim süreçleri, sensörleri yapmak için kullanılabilmesine rağmen; ileriye dönük olarak çalışan fotodiyodlar yapmak için optimize edilmemektedirler. Telafi etmek için, araştırmacılar görüntüleri temizlemek ve sinyale göre gürültü oranını arttırmak için ek işlem adımlarını geliştiriyorlar.
Araştırmacılar ayrıca, okyanusu keşfetmek için kullanılabilecek küçük GoPro benzeri kameralar da geliştiriyor. Cep telefonlarında olduğu gibi GPS sistemleri su altında çalışmazken, yeni kameranın polarizasyon algılama özelliği, yer koordinatlarını hesaplamak ve güneş ışığının sudaki polarizasyonunu kullanmasına izin veriyor. Ek olarak, kameranın yüksek dinamik aralığı su altında yüksek kaliteli görüntüler kaydetmek için kullanılabilir.
Gruev: “Mantis karidesinin doğal tabiatında nasıl davranacağı hakkında daha fazla bilgi edinmek için farklı tropikal okyanuslara bakılması gerekiyor” dedi. Bu karidesler sığ sularda yaşarlar ve mercanların altında ya da küçük yuvalara gömülürler. Bu durum, zorlu yüksek dinamik aralıklı görüntüleme durumu yaratır, çünkü suyun içinde çok fazla ışık bulunur.
