Учёные из Вашингтонского и Принстонского университетов разработали революционную компактную камеру, специально созданную для компьютерного зрения. Устройство использует оптические вычисления, что значительно снижает энергопотребление и позволяет распознавать объекты со скоростью света.
Профессор Арка Маджумдар из Вашингтонского университета и ассистент профессора Феликс Хайде из Принстонского университета объединили усилия в создании уникального прототипа. Вместо традиционных стеклянных или пластиковых линз, камера оснащена 50 слоями мета-линз — плоских, лёгких оптических компонентов, использующих микроскопические наноструктуры для манипуляции светом.
Особенность устройства заключается в том, что мета-линзы функционируют как оптическая нейронная сеть, моделируя работу человеческого мозга. Благодаря этому система способна идентифицировать и классифицировать изображения в 200 раз быстрее, чем традиционные нейронные сети, работающие на обычном компьютерном оборудовании, при сохранении сопоставимой точности.
«Это совершенно новый подход к оптике, кардинально отличающийся от традиционного. Мы создали комплексную систему, где оптика разрабатывается совместно с вычислительным блоком», — поясняет Маджумдар.
Разработка имеет широкий спектр потенциальных применений: от беспилотных автомобилей и роботов до медицинских устройств и смартфонов. Хотя проект находится на ранней стадии, учёные уже планируют дальнейшее развитие прототипа, особенно в направлении автономной навигации для самоуправляемых транспортных средств.