Челябинские ученые построили математическую модель зрения насекомых

Результаты исследования были опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Mathematics. Разработка и создание устройств с использованием компьютерного зрения — сегодня очень актуальная и быстро развивающаяся сфера научных исследований.

Младший научный сотрудник кафедры системного программирования Артем Старков под руководством доктора физико-математических наук, профессора Леонида Соколинского построил уникальную двухмерную математическую модель сложного зрения.

Новая математическая модель открывает путь решения сложных задач по навигации автономных мобильных роботов на земле и в воздухе. Челябинские ученые в основу своей идеи положили структуру глаза насекомого, которая состоит из омматидиев — крошечных независимых фоторецепторных единиц.

— Глаз насекомого принципиально отличается от человеческого глаза. Там нет движущихся частей. Например, мухе, чтобы четко увидеть статичный объект, нужно повернуться — ее глаза реагируют на движение. Наша модель первая и пока единственная, которая описывает плоскостное бинокулярное зрение сложного глаза. Видеосенсоры, похожие на сложные глаза насекомых, представляют собой многообещающую альтернативу цифровым камерам, — рассказал Леонид Соколинский.

Модель обеспечивает необходимое и достаточное условие видимости объекта каждым омматидием. На этой основе строится алгоритм создания обучающего набора данных для формирования двух глубоких нейронных сетей: первая обнаруживает расстояние, а вторая определяет азимут объекта.

Результаты экспериментов показали, что предложенный метод может эффективно и точно определять пространственные параметры.

Сегодня ученые оказались на пороге создания роботов, способных работать автономно, без участия человека на земле и в воздухе, где они смогут самостоятельно ориентироваться и достигать пункта назначения, обходя препятствия.

В ближайшее время совместно с кафедрой оптоинформатики ЮУрГУ планируется создание прототипа устройства с использованием разработанной технологии.
Исследование реализуется в рамках стратегического проекта «Интеллектуальное производство». Данный проект входит в число приоритетных направлений программы «Приоритет-2030».

Фото предоставлено пресс-службой ЮУрГУ

Читайте «Вечерку» на «Яндекс.Дзен» и подписывайтесь на наш телеграм-канал!