Фахівці міжнародного рівня презентували компактний фотомемристор, який імітує здатність людського зору пристосовуватися до інтенсивності світла. Ця розробка має потенціал бути корисною для систем машинного зору в робототехніці, автономних транспортних засобах та відеокамерах, як зазначено в дослідженні, опублікованому в Nature Communications.
Пристрій покликаний вирішити проблему, з якою стикаються системи машинного бачення, а саме — втрату точності при різких змінах освітлення. Для дронів та роботів це є критично важливим, адже їм необхідно одночасно ідентифікувати об’єкти, що перебувають у тіньових зонах, а також яскраві джерела світла, такі як фари зустрічних автомобілів.
Розробка відноситься до сфери нейроморфного машинного зору. Це галузь, де датчики не тільки фіксують візуальну інформацію, але й самостійно обробляють частину сигналу. Такий підхід дозволяє зменшити навантаження на обчислювальні системи та прискорити реакцію на зміни в полі зору.
Схожу задачу вирішують так звані подієві камери. Вони фіксують не цілі кадри, а зміни інтенсивності світла для кожного окремого пікселя. Це забезпечує низьку затримку, широкий динамічний діапазон та менший обсяг оброблюваних даних. Однак, такі системи потребують специфічних алгоритмів і наразі мають певні обмеження.
В основі створеного прототипу лежить мініатюрний світлочутливий елемент, розміром приблизно 0,5 мм. Ключовим компонентом системи є фотомемристор, виготовлений на основі TiO2 та PEDOT:PSS. Принцип його функціонування базується на реакції матеріалів на вологість: при слабкому освітленні структура активніше абсорбує воду, що призводить до збільшення її провідності та світлочутливості. За умов яскравого світла вода випаровується, і чутливість елемента знижується.
У демонстраційній конфігурації дослідники задіяли масив з 4 × 4 фотомемристорів та штучну нейронну мережу. Система успішно розпізнавала буквені шаблони на фоні з різною інтенсивністю освітлення. Згідно з опублікованою статтею, досягнута точність склала 91,3% при змішаному освітленні, а час розпізнавання становив 7,5 секунд.
Варто зазначити, що у травні дослідники представили Qumus — самостійну ШІ-систему, призначену для проведення експериментів з квантовими матеріалами.