Протягом тривалого часу машинний зір спирався або на громіздкі стереопари, або на енергозатратні активні сенсори (наприклад, лідари) для визначення глибини простору. Однак сучасна робототехніка прагне до біологічної ефективності, за якої мінімальний набір апаратних засобів забезпечує максимальну обізнаність щодо середовища. Нова розробка іспанських інженерів переглядає цю парадигму, пропонуючи систему, здатну сприймати об'єм одним лише «оком». В основі цього технологічного прориву лежить синтез нейроморфних технологій та інноваційної оптики.
Традиційний підхід до сприйняття простору в робототехніці завжди вимагав або дублювання камер для створення стереоефекту, або використання активних імпульсів світла. Проте технологічний центр IKERLAN представив прототип системи BEGI, що кардинально змінює правила гри. Цей пристрій реалізує концепцію «фізичного штучного інтелекту», дозволяючи автономним машинам пасивно сприймати глибину та динаміку навколишнього світу, імітуючи складну будову ока комахи.
Технологічним ядром системи є динамічний датчик зображення Sony–Prophesee IMX636. На відміну від класичних сенсорів, що фіксують кадри з певною частотою, нейроморфний датчик працює за принципом подійності: він передає дані лише тоді, коли реєструє зміну яскравості в конкретному пікселі. Це радикально знижує обсяг надлишкової інформації та скорочує затримку реакції до мікросекундного рівня.
Ключовим інженерним рішенням стало розміщення матриці мікролінз поверх сенсора. Саме ця надбудова дозволяє системі визначати напрямок світла, що надходить на кожен окремий піксель. У поєднанні з алгоритмом прямої стереореконструкції це дає можливість обчислювати форму об'єктів, їхню віддаленість та оптичний потік, використовуючи лише один об'єктив.
Технічні характеристики прототипу вражають своєю ефективністю: роздільна здатність матриці становить 1280 × 720 пікселів, а затримка при освітленості в 1000 люкс не перевищує 100 мкс. При цьому пристрій має динамічний діапазон понад 120 дБ і споживає лише близько 205 мВт, що робить його ідеальним для систем із суворими обмеженнями щодо енергоспоживання та тепловідведення.
Тим не менш, поточна ітерація BEGI стикається з фундаментальним обмеженням роздільної здатності. Для точного визначення глибини одна й та сама точка простору має реєструватися кількома пікселями під різними кутами, що на даному етапі обмежує ефективну дальність роботи системи відстанью менше одного метра, а поле зору — діапазоном від 20 до 40 градусів.
Такі параметри звужують сферу застосування поточного прототипу до завдань ближньої дії. Йдеться про прецизійні маніпулятори на промислових лініях, моніторинг рухомих вузлів механізмів або фінальні стадії стикування космічних апаратів, де критично важливою є миттєва реакція на мінімальні зміщення об'єкта.
Наразі обчислювальна логіка системи реалізована на програмованих логічних матрицях FPGA, які обробляють потоки подій і формують карти глибини та динаміки. Вектор подальшого розвитку передбачає перехід до спеціалізованих мікросхем ASIC та впровадження великоформатних сенсорів із підвищеною щільністю пікселів.
За прогнозами розробників, масштабування матриці дозволить збільшити дистанцію сприйняття до 16 метрів і розширити поле зору до 120 градусів. Це перетворить BEGI з вузькоспеціалізованого датчика на універсальний інструмент навігації для мобільних роботів і безпілотного транспорту, зберігши при цьому головну перевагу — виняткову легкість та енергоефективність одного об'єктива.
Ціна стрімкого розвитку CXMT у сфері пам'яті
