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Cientistas criaram uma câmera compacta com óptica inovadora, acelerando a identificação de objetos com mais velocidade e eficiência energética
Cientistas de duas das principais universidades dos Estados Unidos, a Universidade de Washington e a Universidade de Princeton, desenvolveram uma câmera compacta revolucionária panorâmica para a visão computacional.
Usando uma abordagem inovadora, o novo protótipo reduz o consumo de energia e promete identificar objetos a uma velocidade impressionante: a velocidade da luz.
Visão computacional com uma nova câmera
A visão computacional é uma área de inteligência artificial que permite aos computadores refletir e interpretar imagens e vídeos.
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Tradicionalmente, os sistemas de visão computacional dependem de processamento eletrônico feito por hardware convencional. No entanto, os pesquisadores encontraram uma maneira de realizar parte desse relatório diretamente na óptica da câmera.
Arka Majumdar, professor de engenharia elétrica e física da Universidade de Washington, explica a inovação: “Esta é uma maneira completamente nova de pensar sobre óptica, muito diferente da tradicional. A óptica é projetada junto com o bloco computacional, permitindo que a transmissão seja realizada de forma óptica.”
Em vez de usar uma lente convencional de vidro ou plástico, o novo utiliza camadas de 50 metal-lentes, que são lentes leves e planas compostas por nanoestruturas microscópicas.
Essas estruturas manipulam a luz e funcionam como uma rede neural óptica, um sistema de IA inspirado no funcionamento do cérebro humano.
Vantagens práticas e eficiência energética
Uma das principais vantagens dessa abordagem é a velocidade. A câmera opera com a publicação realizada na velocidade da luz, permitindo identificar e classificar imagens mais de 200 vezes mais rápidas do que as redes neurais tradicionais, que utilizam hardware convencional.
E não é só a velocidade que impressiona, a precisão é elaborada às redes neurais mais avançadas. Além disso, o consumo de energia é significativamente reduzido, já que a óptica da câmera usa a luz recebida para funcionar, ao contrário dos sistemas tradicionais que dependem de eletricidade.
Felix Heide, professor da Universidade de Princeton, destaca o potencial amplo dessa pesquisa. Ele menciona que as aplicações podem variar de carros independentes para dispositivos médicos e smartphones.
“Hoje, todo iPhone tem IA ou tecnologia de visão. Este trabalho ainda está em um estágio inicial, mas pode beneficiar esses dispositivos no futuro.”
O impacto no desenvolvimento de veículos autônomos
O estudo, publicado na revista Science Advances, apresenta um avanço significativo na computação óptica.
Ao essa integração de tecnologia com a óptica da câmera, os pesquisadores desenvolveram um sistema de visão computacional capaz de realizar cálculos de redes neurais durante a captura das imagens, antes mesmo de registrá-las no sensor da câmera. Isso possibilita uma análise em tempo real com uma precisão impressionante.
Os cientistas também estão de olho no futuro, com a expectativa de que a tecnologia desempenhe um papel fundamental na navegação de veículos autônomos.
Como parte do próximo estágio de pesquisa, eles planejam testar o protótipo em conjuntos de dados mais complexos e em problemas que desbloqueiam maior poder computacional, como a detecção de objetos.
Esse tipo de tecnologia é essencial para que carros independentes possam identificar obstáculos e tomar decisões em tempo real.
