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科学家开发昆虫专属微型“GoPro”摄影机,透过手机可以“虫虫视角”看世界

2024-11-25 205


科学家们已经开发出一种可以架在昆虫背部的微型无线摄影机,为使用者提供一个从昆虫眼中所观看世界的视野。美国华盛顿大学的研究人员开发了这项技术,以测试微型摄影机的潜力。他们的装置重约 250 毫克(约为扑克牌重量的十分之一),并以每秒一到五影格(1-5 FPS)的画面更新速度将视讯影片串流传输到智能手机上。 

低功​​耗、超轻量的“虫载”无线摄影机系统,可当作小型机器人的“眼睛”

该摄像机安装在一支可以旋转 60 度的机械手臂上,观看者可以借此捕捉高分辨率的全景画面或追踪移动的物体。除了能记录昆虫所看到的一切之外,它还可以来当小型机器人的“眼睛”。但这项研究开发却突显了,录影装置可以缩小到几乎看不见的程度,这势必将引起人们对自身隐私的担忧。

“我们打造了一种低功​​耗、超轻量的无线摄影机系统,该系统可以从活生生的昆虫身上以第一人称视角(First-Person View,FPV)捕捉到眼前所发生的事情,再不然也可为小型机器人创建视觉,”第一作者 Shyam Gollakota 在一份声明中指出:“视觉对于沟通与导航来说非常重要,但以体积这么小的程度做到这点是极具挑战性的。因此,在我们这项研究工作之前,无线视觉尚无法应用在小型机器人或昆虫身上。”该团队将研究成果发表在周三的《科学机器人》(Science Robotics)期刊上。

他们使用了一台超低功耗微型黑白摄影机,借助机械手臂摄影机可以扫描整个视野,以尽可能地模拟昆虫观看周遭环境的方式。当团队施加高电压时,手臂会移动,进而使材料弯曲并将摄影机移动到所需位置。共同第一作者 Vikram Iyer 表示:“移动摄影机的一个好处是,你可以在不消耗大量电力的情况下获得广角视野。”

适用于生态研究与秘密监控,偷拍与隐私问题难避免

摄影机和手臂是经由智能手机上的蓝牙加以控制的,操控距离最远可达 120 米(约 394 英尺)远。目前它需要电池,但是研究人员正在研究打造使用其他形式电源的充电版本。该研究团队表示,他们希望他们的装置可以用来探索新奇或偏远的环境,并适用于生物学用途上。

但研究人员也提出了该系统具备秘密监控的发展前景,因为它很难被受监控对象察觉,不过他们也承认会有隐私问题。Gollakota 指出:“身为研究人员,我们坚信将任何研发事物应用到公共领域是非常重要的,这样人们才会在意识到可能风险的时候,随即提出解决方案。”

“这中间还有很多问题可以一探究竟,例如甲虫如何对环境中所面临的不同刺激做出回应?”Iyer 补充指出:“而且,昆虫会在岩石环境中穿行,这对于机器人来说会是一大挑战。因此,该系统也能协助我们如何从难以导航的空间中观看或收集样本。”

事实上,过去也有制作创新摄影机来试图模仿昆虫视线的早期尝试之举。2013 年,研究人员创造了一种模拟昆虫凸出眼睛(特别是火蚁和树皮小蠹虫的眼睛)的数位摄影机。

  • Scientists strapped a tiny camera to a beetle to test just how small video technology can get

(首图来源:EurekAlert)

2020-07-17 20:59:00

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