Uma equipe de pesquisadores da cadeira de comunicação multimídia e processamento de sinais da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) desenvolveu uma câmera inteligente que atinge não apenas alta resolução espacial e temporal, mas também espectral. A câmera possui uma ampla gama de aplicações que podem melhorar a proteção ambiental e as medidas de conservação de recursos, bem como a direção autônoma ou a agricultura moderna. Os resultados da pesquisa foram publicados como uma publicação de acesso aberto.

"A pesquisa até agora tem se concentrado principalmente no aumento da resolução espacial e temporal, o que significa o número de megapixels ou imagens por segundo, "explica o professor Dr. Jürgen Seiler." A resolução espectral - o comprimento de onda e, portanto, a percepção das cores - foi amplamente ajustada para corresponder à visão humana durante o desenvolvimento das câmeras, que corresponde meramente a medir as cores vermelhas, verde e azul. Contudo, muito mais informações estão ocultas no espectro de luz que podem ser usadas para uma ampla gama de tarefas. Por exemplo, sabemos que alguns animais usam espectros de luz adicionais para caçar e procurar comida. "

Três resoluções em uma câmera

Seiler, quem é engenheiro eletricista, desenvolveu uma câmera multiespectral de alta resolução que aprimora a percepção humana com sua equipe na cadeira de comunicações multimídia e processamento de sinais (LMS) liderada pelo Prof. Dr. Kaup na FAU. Ele combina todas as três resoluções - espacial, temporal e espectral - em uma solução econômica. "Até agora, havia apenas métodos extremamente caros e complexos para medir os intervalos ultravioleta ou infravermelho da luz ou bandas espectrais individuais para aplicações industriais especiais, "diz Seiler." Procuramos um modelo de baixo custo e fomos capazes de desenvolver uma câmera multiespectral muito econômica. "

Os pesquisadores conectaram várias câmeras padrão baratas com vários filtros espectrais para formar uma matriz de câmeras multi-espectral. "Em seguida, calculamos uma imagem para combinar as várias informações espectrais de cada sensor, "explica Nils Genser, pesquisador associado da LMS. "Este novo conceito nos permite determinar com precisão os materiais de cada objeto capturado usando apenas uma única imagem."

Ao mesmo tempo, a nova câmera é muito superior aos sistemas existentes em termos de espaço, resolução temporal e espectral. Como os arredores são registrados por vários "olhos", como é o caso da visão humana, o sistema também fornece uma indicação precisa da profundidade. Isso significa que o sistema não apenas determina com precisão a cor e certas propriedades materiais dos objetos que captura, mas também a distância entre eles e a câmera.

Ideal para direção autônoma e tecnologia ambiental

A direção autônoma é uma aplicação potencial para essas novas câmeras inteligentes. "Uma ampla gama de soluções para vários problemas agora se abriu graças à nossa nova tecnologia, "diz Seiler." Na faixa do infravermelho, por exemplo, podemos diferenciar entre pessoas reais e sinais usando a assinatura térmica. Para dirigir à noite, podemos detectar animais cruzando a estrada com aviso suficiente. "

A alta resolução, câmeras multiespectrais também podem ser usadas para proteger o meio ambiente e conservar recursos. "Vários plásticos diferem significativamente uns dos outros em várias faixas do espectro, que é algo que a nova câmera inteligente pode detectar com segurança, "Genser enfatiza." Grandes quantidades de plásticos são simplesmente queimados em vez de separados para reciclagem, pois têm uma aparência semelhante. Agora podemos separá-los de forma confiável. "