Биоинженеры из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) разработали бионическую 3D-камеру, которая имитирует фасеточное зрение мух и сонар летучих мышей. Она позволяет получать многомерные изображения с высоким диапазоном глубины и находить скрытые объекты.

Результаты исследования появились в журнале Nature Communications.

В темноте летучие мыши «видят» с помощью эхолокации или сонара. Их высокочастотный писк отражается от окружающей среды и улавливается ушами. Скорость эха и интенсивность звука позволяет им ориентироваться в окружающей среде, распознавать опасности и искать добычу.

Выпуклые фасеточные глаза мух дают им обзор почти на 360 градусов, несмотря на то, что их глаза имеют фиксированное фокусное расстояние. Это мешает им разглядеть предметы издалека.

Вдохновившись устройством мух и летучих мышей, команда разработала систему CLIP — высокопроизводительную 3D-камеру с расширенными возможностями. Во время экспериментов исследователи показали, что система «видит» скрытые объекты, которые не обнаруживаются обычными 3D-камерами.

В камере также используется лидар — технология измерения расстояния с помощью лазера. Он сканирует окрестности для создания 3D-карты местности. Исследователи показали, как система камер может показать сложную 3D-сцену с несколькими объектами, расположенными на разных расстояниях.

«Если вы прикрываете один глаз и смотрите на кружку за своим ноутбуком, вы можете ее не увидеть, потому что ноутбук закрывает обзор, — объяснил Лян Гао, один из авторов разработки. — Но если смотреть обоими глазами, обзор будет лучше. Примерно так и работает наша система, но мы используем фасеточные глаза насекомого».

По словам Гао, CLIP помогает массиву камер аналогичным образом понять, что скрыто. В сочетании с лидаром система способна достичь эффекта эхолокации летучей мыши: можно обнаружить скрытый объект по тому, сколько времени требуется для отражения света обратно в камеру.