不开玩笑皮皮虾为人类自动驾驶的危险检测做出了巨大贡献

2018-10-17 14:50

最近美国伊利诺伊大学研究人员在《Optica》杂志上发表了一篇论文，声称他们开发出了一款新型相机，这种生物灵感相机可以极大地改善自动驾驶汽车当前的运作方式。

与当前汽车中普遍使用的彩色摄像机相比，这款生物灵感相机能够轻松地令行驶中的汽车检测到其他汽车、人员，而且是原有彩色相机触及范围三倍、甚至更远的危险信号。还有一点很重要，就是这样的相机可以批量生产，成本低至每件10美元。

对于下一代传感器而言，这可能是革命性的一步。而这一切要归功于Mantis Shrimps，也就是我们非常喜欢的皮皮虾。

这篇论文的第一作者Missael Garcia说，“我们的新型生物启发相机显示出大自然有许多有趣的解决方案，我们可以利用这些解决方案来设计下一代传感器”。

而该项目的团队负责人，伊利诺伊大学厄巴纳－香槟分校（University of Illinois at Urbana－Champaign，缩写为UIUC）的Viktor Gruev则表示，“在最近一次涉及自动驾驶汽车的车祸中，由于颜色和光线强度的原因，与测试环境中天空颜色混合了，因而车辆未能检测到半挂卡车。但是我们的相机可以解决这个问题，因为它的高动态范围更容易检测到与背景相似的物体，并且卡车的极化与天空的极化不同。”

这个借鉴真是非常有趣。大部分人都将皮皮虾视为饕餮之选，而伊利诺伊大学的研究人员独具慧眼，从自然中找到了科技的突破之路。

其实很多人不知道，皮皮虾的眼睛可以区分约1－5纳米的波长，而且它们对光的强度具有对数响应。也正因为如此，受到启发的研究人员调整了相机的光电二极管，将光转换为电流的方式。他们使用正向偏置的模式，这样就能达到像皮皮虾一样的对数响应。

此外，研究人员还靠着模仿皮皮虾，在纳米材料沉积到成像芯片中的过程中，将偏振光检测过程整合到了光感受器中。他们还在实验室中测试了相机的各种光强度，偏振和颜色，还在现场测试环境中做了实验，以便在明亮的光线或阴影测试其功能。

当然，他们还在不同的驾驶照明条件下做了相机的测试，例如隧道或有雾的状况下，而这款相机在这些具有挑战性的成像条件下也能够完全胜任，出色完成了任务。其他的实验，包括是否能提前检测到物体，以防止任何可能发生的事故，又或者将它与安全气囊连接，能够在几毫秒之间做好安全防备，这些都还在进一步的实验中。

但无论如何，这款新型生物启发式相机对于自动驾驶辅助技术的完善，是一次重要的推动。而且，如果该技术得到进一步发展，它甚至可以通过分析癌细胞和正常组织之间的光极化差异来帮助检测体内的癌细胞。

如果真的能够达成这样的效果，我们建议，给皮皮虾颁个奖吧！