華盛頓大學研究人員開發出一種低功耗且重量輕的攝影機,可以安裝在甲蟲身上,以每秒1到5影格的速度,將影像串流到智慧型手機上,由於該系統使用加速計來驅動攝影機,因此只有在甲蟲活動時才會進行拍照串流,能夠有效減少耗電量,讓攝影系統運作時間持續6小時以上。

安裝在手機上的攝影機體積也不大,卻無法安裝在昆蟲身上,因為這類攝影機耗費許多電量,以拍攝廣角和高解析度照片,因為即便攝影機本身很輕巧,但是仍需要搭載大容量電池,使整個系統變得笨重,而研究人員透過模仿昆蟲的行為來解決這個問題。他們提到,動物驅動視覺需要不少能量,雖然對於人類來說,這些能量很少,但是像是蒼蠅這些小昆蟲,需要耗費基礎代謝10%到20%驅動大腦,而其中大部分能量用在視覺處理上。

為了減少能量消耗,蒼蠅的複眼只有一小區塊專門處理高解析度圖像,當他們想要看清楚食物或是同伴,便藉由轉頭將高解析度區域朝向目標,如此就不需要複眼的所有區塊,都必須擁有處理高解析度圖像的能力。而研究人員設計了一個攝影系統,模擬蒼蠅的視覺,他們使用了一個低功率黑白相機,並且利用機械臂來控制攝影機視野。

研究人員提到,這種方式可以不消耗大量電量,移動整個系統或機器人的方向,只要移動攝影機,就能以廣角對環境進行觀察,而且拍攝出來的畫面解析度,也比使用廣角鏡頭更好。研究人員可以在手機上,以藍牙控制攝影機和機械臂,遙控距離最遠可達120公尺。

這個攝影系統被安裝在甲蟲身上,這些甲蟲足夠強壯,能夠負重超過500毫克,在搭載攝影系統後,甲蟲仍可以自由地行走,穿越石頭路,爬上斜坡和樹幹。攝影系統內建了一個小型加速計,能夠偵測甲蟲的移動,只有在甲蟲移動時,攝影機才會拍攝照片。當不使用加速計驅動攝影機,攝影機便會連續拍攝串流影像,電池約可以維持1到2個小時,而啟用加速計,電力則可以維持6小時以上,這時間取決於甲蟲的活動程度。

另外,研究人員還把這個攝影系統安裝在機器人上,製造出最世界最小的無線視覺機器人,該機器人透過震動移動,每秒可以移動2到3公分,電池壽命達90分鐘。

研究人員持續開發這個攝影系統,研究方向朝更少的耗電量前進,並且希望能夠使用太陽能而不需要使用電池,研究人員提到,這項新技術同時也帶來新的隱私風險,不過也是因為意識到風險的存在,才能驅使人們提出解決方案。


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