C’è qualcosa di magico negli occhi di gatto. E sappiamo tutti cos’è: brillano nel buio, si stringono in una fessura al sole, non perdono mai un movimento. In due parole: fascino e funzionalità. Queste caratteristiche hanno catturato l’attenzione degli scienziati del Gwangju Institute of Science and Technology, che hanno deciso di replicarle per risolvere uno dei problemi più complessi della robotica: la visione artificiale.
Gli occhi dei felini come modello perfetto
La natura ha dotato i gatti di strumenti visivi straordinari, perfezionati in milioni di anni di evoluzione. Durante il giorno, le loro pupille verticali si restringono per filtrare la luce eccessiva, migliorando la messa a fuoco e riducendo i riflessi. Di notte, si dilatano per catturare più luce possibile, mentre uno strato riflettente chiamato tapetum lucidum potenzia la loro visione notturna.
Il Professor Young Min Song e il suo team hanno affrontato un problema cruciale: robot, droni e veicoli autonomi faticano ancora con situazioni visive che per noi sono banali. Un semplice riflesso metallico o un’ombra possono confondere completamente i loro sistemi di visione.
L’innovazione ispirata agli occhi di gatto
Il team ha sviluppato un sistema che replica le caratteristiche degli occhi felini, migliorando significativamente la capacità dei robot di individuare dettagli in ambienti complessi e con illuminazione variabile.
Le telecamere robotiche spesso faticano a individuare gli oggetti su sfondi affollati o mimetizzati, soprattutto quando le condizioni di luce cambiano. Il nostro progetto risolve questo problema consentendo ai robot di sfocare i dettagli non necessari e di concentrarsi sugli oggetti importanti.
Al centro del sistema c’è una lente avanzata che, proprio come la pupilla di un gatto, filtra la luce superflua concentrandosi sugli oggetti importanti. Questo approccio non solo migliora la visione, ma riduce anche la necessità di potenti processori, rendendo il sistema più efficiente dal punto di vista energetico.
La magia del tapetum lucidum artificiale
Gli scienziati hanno replicato anche il tapetum lucidum, creando uno strato riflettente dietro il fotorilevatore che rimbalza la luce attraverso la lente. Questo sistema raddoppia effettivamente la sensibilità del sensore, permettendo una visione ottimale sia in condizioni di scarsa illuminazione che in piena luce.
Le potenziali applicazioni degli “occhi di gatto” elettronici sono vastissime: dai veicoli a guida autonoma ai droni per operazioni di ricerca e soccorso. Il sistema è particolarmente efficace in scenari dove gli occhi umani potrebbero perdere dettagli cruciali, permettendo ai robot di “vedere” attraverso ambienti ingombri o scarsamente illuminati.
Il futuro della visione robotica
Come afferma Song, questa tecnologia potrebbe rivoluzionare numerosi settori:
Dalle operazioni di ricerca e salvataggio al monitoraggio industriale, questi occhi robotici all’avanguardia sono pronti a integrare o addirittura a sostituire gli sforz{i umani in una varietà di scenari critici.
La ricerca, pubblicata su Science Advances (ve la linko qui), rappresenta un perfetto esempio di come l’osservazione della natura possa fornire soluzioni innovative per le sfide tecnologiche più complesse. Gli occhi dei gatti, evoluti per la caccia e la sopravvivenza, stanno guidando il futuro della robotica verso nuove straordinarie possibilità. E vedono benissimo dove andare.
