Este pequeño sensor podría ayudar a los coches autónomos y robots a ver mejor en la oscuridad.
Los investigadores de Penn State han desarrollado un fotomemristor adaptativo a la luz modelado en el ojo humano que logra más del 95% de precisión visual en condiciones de luz cambiantes.
Waymo
Los investigadores de Penn State han desarrollado un componente sensor adaptativo a la luz que podría hacer que las cámaras de vehículos autónomos y los robots sean mucho más confiables en condiciones de iluminación cambiantes. El trabajo, publicado el lunes en Nature Communications, toma pistas directas de cómo el ojo humano se ajusta entre entornos brillantes y oscuros.
Biología como plano
Los sistemas de cámaras actuales en los coches autónomos están ajustados para una iluminación constante, lo que significa que la precisión disminuye cuando las condiciones cambian rápidamente, como al pasar de una carretera oscura a los faros en sentido contrario. El equipo de Penn State, co-dirigido por el profesor de ingeniería Larry Cheng, buscó en el sistema de células de varilla y cono del ojo una solución. En el ojo, las células de varilla contienen pigmentos que se blanquean en luz brillante y se regeneran gradualmente en la oscuridad, permitiendo que el ojo recalibre su sensibilidad de manera continua.
Penn State
Los investigadores replicaron esa dinámica en un nuevo tipo de fotomemristor, un pequeño sensor que captura luz y la convierte en datos eléctricos. Su diseño utiliza dos materiales: un polímero gelatinoso conductor y óxido de titanio. Cuando la luz incide en el óxido de titanio, genera una corriente que hace que el polímero absorba o libere agua dependiendo del brillo, autorregulando efectivamente la sensibilidad en tiempo real.
95% de precisión en luz mixta
Para probar el diseño, el equipo construyó una matriz de 4×4 de los sensores y la emparejó con una red neuronal, creando un sistema básico de visión por máquina. Lo sometieron a una variación de la prueba estándar de la tabla optométrica, pidiéndole que identificara una letra "F" LED contra un fondo ajustado a niveles de brillo fluctuantes. Después de siete ciclos de entrenamiento, el sistema alcanzó más del 95% de precisión en condiciones de iluminación mixta.
Cada sensor mide solo medio milímetro de ancho, y Cheng dice que las unidades individuales pueden conectarse en matrices más grandes para detectar patrones visuales más amplios sin cambiar el tamaño físico de cada componente.
Más allá de los vehículos autónomos, el equipo ve aplicaciones potenciales en robótica de fábricas y, más adelante, en tecnología asistiva para personas con discapacidades visuales. Se ha presentado una patente provisional, y los próximos pasos implican expandir los sensores en un sistema multimodal capaz de procesar datos visuales y táctiles simultáneamente.
El fotomemristor se une a una lista creciente de innovaciones en sensores destinadas a mejorar la fiabilidad de los vehículos autónomos, incluido un dispositivo de radar compacto desarrollado en la Universidad de Rice a principios de este año.
Pranob es un periodista tecnológico experimentado con más de ocho años de experiencia cubriendo tecnología de consumo. Su trabajo ha sido…
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