Cámaras inteligentes que mejoran la percepción humana

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Las cámaras inteligentes son el próximo hito en el procesamiento de imágenes y video.

Un equipo de investigadores de la Cátedra de Comunicaciones Multimedia y Procesamiento de Señales de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) ha desarrollado una cámara inteligente que logra no solo una alta resolución espacial y temporal sino también espectral.

La cámara tiene una amplia gama de aplicaciones que pueden mejorar la protección del medio ambiente y las medidas de conservación de los recursos, así como la conducción autónoma o la agricultura moderna.

“La investigación hasta ahora se ha centrado principalmente en el aumento de la resolución espacial y temporal, es decir, el número de megapixeles o imágenes por segundo“, explica el profesor Dr. Jürgen Seiler.

“La resolución espectral, la longitud de onda y por lo tanto la percepción de los colores, ha sido ajustada en gran medida para adaptarse a la vista humana durante el desarrollo de las cámaras, lo que simplemente corresponde a la medición de los colores rojo, verde y azul.

Sin embargo, hay mucha más información oculta en el espectro de luz que puede ser usada para una amplia gama de tareas.

Por ejemplo, sabemos que algunos animales usan espectros de luz adicionales para cazar y buscar comida.

Seiler, que es ingeniero eléctrico, ha desarrollado por lo tanto una cámara multiespectral de alta resolución que mejora la percepción humana con su equipo en la Cátedra de Comunicaciones Multimedia y Procesamiento de Señales (LMS) dirigida por el Prof. Dr. Kaup en la FAU.

Combina las tres resoluciones, espacial, temporal y espectral, en una solución rentable.

Hasta ahora, solo existían métodos extremadamente caros y complejos para medir los rangos de luz ultravioleta o infrarroja o bandas espectrales individuales para aplicaciones industriales especiales“, dice Seiler.

“Buscábamos un modelo rentable y fuimos capaces de desarrollar una cámara multiespectral muy rentable“.

Los investigadores conectaron varias cámaras estándar baratas con varios filtros espectrales para formar un conjunto de cámaras multiespectrales.

“Luego calculamos una imagen para combinar la información espectral de cada sensor“, explica Nils Genser, investigador asociado del LMS.

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“Este nuevo concepto nos permite determinar con precisión los materiales de cada objeto capturado usando una sola imagen“.

Al mismo tiempo, la nueva cámara es muy superior a los sistemas existentes en términos de su resolución espacial, temporal y espectral.

Como los alrededores son registrados por varios “ojos”, como es el caso de la vista humana, el sistema también proporciona una indicación precisa de la profundidad.

Esto significa que el sistema no solo determina con precisión el color y ciertas propiedades materiales de los objetos que captura, sino también la distancia entre ellos y la cámara.

La conducción autónoma es una aplicación potencial para estas nuevas cámaras inteligentes.

“Se ha abierto un amplio abanico de soluciones a diversos problemas gracias a nuestra nueva tecnología“, dice Seiler.

“En el rango de infrarrojos, por ejemplo, podemos diferenciar entre personas reales y señales usando la firma térmica.

Para la conducción nocturna, podemos detectar animales que cruzan la carretera con suficiente advertencia“.

Las cámaras multiespectrales de alta resolución también podrían utilizarse para proteger el medio ambiente y conservar los recursos.

“Varios plásticos difieren significativamente entre sí en varios rangos del espectro, lo cual es algo que la nueva cámara inteligente puede detectar de manera fiable“, enfatiza Genser.

“Grandes cantidades de plásticos son simplemente quemados en lugar de ser separados para su reciclaje, ya que tienen una apariencia similar.

Ahora podemos separarlos de forma fiable“.

Fuente: Noticias de la Ciencia