Os cientistas se inspiraram em como os olhos dos animais funcionam para criar uma nova maneira de as câmeras controladas por computador "verem".

Em um novo artigo publicado hoje na revista Avanços da Ciência , Pesquisadores da Universidade de Glasgow descrevem um novo método para criar vídeo usando câmeras de pixel único. Eles descobriram uma maneira de instruir as câmeras a priorizar objetos em imagens usando um método semelhante ao modo como os cérebros tomam as mesmas decisões.

Os olhos e cérebros dos humanos, e muitos animais, trabalhar em conjunto para priorizar áreas específicas de seu campo de visão. Durante uma conversa, por exemplo, a atenção visual é focada principalmente no outro orador, com menos "tempo de processamento" do cérebro dedicado a detalhes periféricos. A visão de alguns animais caçadores também funciona em linhas semelhantes.

O sensor da equipe usa apenas um pixel sensível à luz para criar imagens em movimento de objetos colocados na frente dele. Sensores de pixel único são muito mais baratos do que sensores megapixel dedicados encontrados em câmeras digitais, e são capazes de construir imagens em comprimentos de onda onde as câmeras convencionais são caras ou simplesmente não existem, como nas frequências infravermelho ou terahertz.

As imagens que o sistema produz são quadradas, com uma resolução geral de 1, 000 pixels. Em câmeras convencionais, esses mil pixels seriam espalhados uniformemente em uma grade pela imagem. Em vez disso, o novo sistema da equipe pode escolher alocar seu 'orçamento de pixels' para priorizar as áreas mais importantes dentro do quadro, colocar mais pixels de resolução mais alta nesses locais e, assim, aumentar a nitidez dos detalhes de algumas seções enquanto sacrifica os detalhes de outras. Esta distribuição de pixels pode ser alterada de um quadro para o outro, semelhante à forma como os sistemas de visão biológica funcionam, por exemplo, quando o olhar humano é redirecionado de uma pessoa para outra.

Dr. David Phillips, Royal Academy of Engineering Research Fellow na Escola de Física e Astronomia da University of Glasgow, liderou a pesquisa.

O Dr. Phillips disse:"Inicialmente, o problema que eu estava tentando resolver era como maximizar a taxa de quadros do sistema de pixel único para tornar a saída de vídeo o mais suave possível.

"Contudo, Comecei a pensar um pouco sobre como a visão funciona nas coisas vivas e percebi que construir um programa que pudesse interpretar os dados de nosso sensor de pixel único em linhas semelhantes poderia resolver o problema. Canalizando nosso orçamento de pixels em áreas onde altas resoluções eram benéficas, como para onde um objeto está se movendo, poderíamos instruir o sistema a prestar menos atenção às outras áreas do quadro.

“Ao priorizar as informações do sensor desta forma, conseguimos produzir imagens em uma taxa de quadros melhorada, mas também ensinamos ao sistema uma nova habilidade valiosa.

"Estamos ansiosos para continuar melhorando o sistema e explorar as oportunidades de uso industrial e comercial, por exemplo, em imagens médicas. "

A pesquisa é a mais recente em uma série de inovações em imagens de pixel único do Grupo de Óptica da Universidade, liderado pelo professor Miles Padgett, que incluem a criação de imagens 3D, vazamentos de gás de imagem, e 'ver' através de superfícies opacas.