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 alcanza 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 recursos, así como la conducción autónoma o la agricultura moderna. Los resultados de la investigación se han publicado como una publicación de acceso abierto.

"La investigación hasta ahora se ha centrado principalmente en aumentar la resolución espacial y temporal, lo que significa la cantidad de megapíxeles 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) se ha ajustado en gran medida para que coincida con la vista humana durante el desarrollo de las cámaras, que simplemente corresponde a medir los colores rojo, verde y azul. Sin embargo, Hay mucha más información oculta en el espectro de luz que se puede utilizar para una amplia gama de tareas. Por ejemplo, sabemos que algunos animales utilizan espectros de luz adicionales para cazar y buscar comida ".

Tres resoluciones en una cámara

Seiler, quien es ingeniero electrico, ha desarrollado 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 FAU. Combina las tres resoluciones:espacial, temporal y espectral, en una solución rentable. "Hasta ahora, solo había métodos extremadamente costosos y complejos para medir los rangos de luz ultravioleta o infrarroja o bandas espectrales individuales para aplicaciones industriales especiales, ", dice Seiler." Buscamos un modelo rentable y pudimos desarrollar una cámara multiespectral muy rentable ".

Los investigadores conectaron varias cámaras estándar de bajo costo con varios filtros espectrales para formar una matriz de cámaras multiespectrales. "Luego calculamos una imagen para combinar la diversa información espectral de cada sensor, "explica Nils Genser, investigador asociado en LMS. "Este nuevo concepto nos permite determinar con precisión los materiales de cada objeto capturado utilizando una sola imagen".

Al mismo tiempo, la nueva cámara es muy superior a los sistemas existentes en términos de su espacio, resolución 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, pero también la distancia entre ellos y la cámara.

Ideal para conducción autónoma y tecnología medioambiental

La conducción autónoma es una aplicación potencial para estas nuevas cámaras inteligentes. "Gracias a nuestra nueva tecnología se ha abierto toda una gama de soluciones a diversos problemas, "dice Seiler." En el rango de infrarrojos, por ejemplo, podemos diferenciar entre personas reales y señales mediante la firma térmica. Para conducir de noche, podemos detectar animales que cruzan la carretera con suficiente aviso ".

La alta resolución, Las cámaras multiespectrales también podrían usarse para proteger el medio ambiente y conservar los recursos. "Varios plásticos difieren significativamente entre sí en varios rangos del espectro, que es algo que la nueva cámara inteligente puede detectar de forma fiable, "Genser enfatiza." Grandes cantidades de plásticos simplemente se queman en lugar de separarlos para reciclarlos, ya que tienen una apariencia similar. Ahora podemos separarlos de forma fiable ".