Científicos diseñan un sistema de visión biónica con IA inspirado en insectos

El nuevo sistema de visión artificial, un ojo biónico «biomimético», está inspirado en los ojos compuestos de los insectos.

​El nuevo sistema de visión artificial, un ojo biónico «biomimético», está inspirado en los ojos compuestos de los insectos.  

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shanghái, en colaboración con la Universidad estadounidense de Duke, han desarrollado un nuevo sistema de visión artificial inspirado en los ojos compuestos de los insectos.

«Los artrópodos poseen ojos compuestos y neuropilos ópticos intrincados, lo que les confiere unas capacidades visuales excepcionales», explican los científicos en un artículo titulado «Ver a través de los ojos de los artrópodos: un enfoque biomimético asistido por IA para obtener imágenes multitarea de alta resolución», publicado en la revista científica Science Advances.

Combinan las ventajas de la imagen digital con las características de los sistemas visuales naturales de los artrópodos, en un enfoque prometedor para aprovechar la visión de gran angular y la percepción de profundidad, y abordar, al mismo tiempo, limitaciones como la baja resolución. Y presentan «un sistema biomimético asistido por inteligencia artificial, modelado a partir de la visión de los artrópodos».

Un ojo biónico «biomimético»

El dispositivo es capaz de captar imágenes panorámicas en alta resolución y realizar tareas complejas de procesamiento visual mediante inteligencia artificial, informó el diario oficialista China Daily.

Se trata de una cámara de ojo compuesto biomimético con 4,3 megapíxeles efectivos, capaz de producir imágenes panorámicas a todo color con un ángulo de visión de 165° y una resolución de 40 micrómetros, explican los científicos en el resumen de su artículo. 

«Utilizando información visual de alta calidad, nuestro sistema logra una reconstrucción de imágenes de alta fidelidad, una predicción precisa de la posición en 3D, una clasificación de alta precisión y el reconocimiento de patrones mediante una red neuronal multietapa», agregan.

Además, este sistema visual biomimético compacto puede rastrear simultáneamente el movimiento en 3D de múltiples objetivos miniatura de forma independiente.

Avance en el campo de la visión biónica

El hallazgo representa un avance significativo en el campo de la visión biónica, tradicionalmente limitado por estructuras tridimensionales complejas y baja resolución espacial.

Los científicos se inspiraron en la forma en que los insectos procesan la información visual a través de cientos de unidades oculares que operan de forma simultánea, permitiéndoles reaccionar con rapidez ante su entorno.

A partir de esta observación, el equipo diseñó un sistema compacto de apenas 0,8 centímetros cúbicos.

Gracias al uso de modelos de aprendizaje profundo, los investigadores integraron un procesamiento visual de múltiples niveles que permite reconstrucción de imágenes panorámicas de alta definición, localización de múltiples objetivos en campo amplio, reconocimiento de objetos, seguimiento simultáneo y rastreo tridimensional.

«Ver con claridad» en la industria, la medicina y la robótica

«El objetivo no es solo que los sistemas de visión biónica ‘vean’, sino que también puedan ‘ver con claridad’ y ‘comprender’ el entorno», explicó Zhang Dawei, líder del equipo de investigación y profesor en la Universidad de Ciencia y Tecnología de Shanghái, citado por el medio local.

Este desarrollo, según los investigadores, supone una integración innovadora entre la biónica y la inteligencia artificial y abre nuevas posibilidades en la industria, la medicina y la robótica: en áreas como el diagnóstico médico por imagen, la vigilancia inteligente, la inspección endoscópica de precisión y las plataformas no tripuladas en miniatura.

Actualmente, el equipo trabaja en perfeccionar la estructura del ojo compuesto biónico para facilitar su aplicación industrial en instrumentos científicos avanzados, monitoreo ambiental y dispositivos médicos de nueva generación.

rml (efe, science.org)

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