Les scientifiques se sont inspirés du fonctionnement des yeux des animaux pour créer une nouvelle façon pour les caméras contrôlées par ordinateur de « voir ».

Dans un nouvel article publié aujourd'hui dans la revue Avancées scientifiques , Des chercheurs de l'Université de Glasgow décrivent une nouvelle méthode de création vidéo à l'aide de caméras à pixel unique. Ils ont trouvé un moyen de demander aux caméras de hiérarchiser les objets dans les images en utilisant une méthode similaire à la façon dont le cerveau prend les mêmes décisions.

Les yeux et le cerveau des humains, et de nombreux animaux, travailler en tandem pour prioriser des zones spécifiques de leur champ de vision. Au cours d'une conversation, par exemple, l'attention visuelle se concentre principalement sur l'autre locuteur, avec moins de « temps de traitement » du cerveau consacré aux détails périphériques. La vision de certains animaux de chasse fonctionne également dans le même sens.

Le capteur de l'équipe utilise un seul pixel sensible à la lumière pour créer des images animées d'objets placés devant lui. Les capteurs à pixel unique sont beaucoup moins chers que les capteurs mégapixels dédiés que l'on trouve dans les appareils photo numériques, et sont capables de créer des images à des longueurs d'onde là où les caméras conventionnelles sont chères ou n'existent tout simplement pas, comme aux fréquences infrarouges ou térahertz.

Les images produites par le système sont carrées, avec une résolution globale de 1, 000 pixels. Dans les caméras conventionnelles, ces milliers de pixels seraient répartis uniformément dans une grille sur l'image. Le nouveau système de l'équipe peut à la place choisir d'allouer son « budget de pixels » pour hiérarchiser les zones les plus importantes dans le cadre, placer plus de pixels de résolution plus élevée dans ces emplacements et ainsi affiner les détails de certaines sections tout en sacrifiant les détails dans d'autres. Cette distribution de pixels peut être modifiée d'une image à l'autre, similaire au fonctionnement des systèmes de vision biologique, par exemple lorsque le regard humain est redirigé d'une personne à une autre.

Dr David Phillips, Chercheur de la Royal Academy of Engineering Research Fellow à l'École de physique et d'astronomie de l'Université de Glasgow, dirigé la recherche.

Le Dr Phillips a déclaré :« Au départ, le problème que j'essayais de résoudre était de savoir comment maximiser la fréquence d'images du système à un seul pixel pour rendre la sortie vidéo aussi fluide que possible.

"Toutefois, J'ai commencé à réfléchir un peu au fonctionnement de la vision chez les êtres vivants et j'ai réalisé que la création d'un programme qui pourrait interpréter les données de notre capteur à pixel unique selon des lignes similaires pourrait résoudre le problème. En canalisant notre budget de pixels dans des domaines où les hautes résolutions étaient bénéfiques, comme lorsqu'un objet se déplace, nous pourrions demander au système de prêter moins attention aux autres zones du cadre.

« En privilégiant ainsi les informations du capteur, nous avons réussi à produire des images à une fréquence d'images améliorée, mais nous avons également enseigné au système une nouvelle compétence précieuse.

"Nous sommes désireux de continuer à améliorer le système et d'explorer les opportunités d'utilisation industrielle et commerciale, par exemple en imagerie médicale.

La recherche est la dernière d'une série de percées en imagerie à pixel unique du groupe d'optique de l'université, dirigé par le professeur Miles Padgett, qui incluent la création d'images 3D, fuites de gaz d'imagerie, et « voir » à travers des surfaces opaques.