प्रतिकूल प्रकाश व्यवस्था में वस्तुओं का पता लगाने की क्षमता, उदाहरण के लिए रात में, छायादार स्थानों में या धुंधली स्थितियों में, स्वायत्त वाहनों और मोबाइल रोबोटिक प्रणालियों की विश्वसनीयता में काफी सुधार कर सकती है।हालाँकि, अधिकांश व्यापक रूप से नियोजित कंप्यूटर विज़न विधियाँ खराब रोशनी में काम करती पाई गई हैं।

हांगकांग पॉलिटेक्निक यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक नया जैव-प्रेरित दृष्टि सेंसर पेश किया है जो इसके द्वारा कैप्चर किए गए वातावरण की वर्णक्रमीय विशेषताओं के अनुकूल हो सकता है, इस प्रकार प्रकाश स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला में वस्तुओं का सफलतापूर्वक पता लगा सकता है।यह नव विकसित सेंसर, एक पेपर में पेश किया गयाप्रकाशितमेंप्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स, बैक-टू-बैक व्यवस्थित फोटोडायोड की एक श्रृंखला पर आधारित है।

"में एकपिछला पेपरमेंप्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्सपेपर के सह-लेखक बैंगसेन ओयांग ने टेक एक्सप्लोर को बताया, "हमने मशीन विजन सिस्टम की पहचान सटीकता में सुधार के लिए एक सरल इन-सेंसर प्रकाश तीव्रता अनुकूलन दृष्टिकोण प्रस्तुत किया।"

"हमारे पिछले शोध प्रयासों के आधार पर, हमने इस रणनीति को तीव्रता आयाम से प्रकाश के स्पेक्ट्रा आयाम तक विस्तारित किया है।"

ओयांग और उनके सहयोगियों द्वारा इस हालिया काम का प्राथमिक उद्देश्य एक दृष्टि सेंसर डिजाइन करना था जो मजबूत प्रकाश हस्तक्षेप वाले वातावरण में और जब हवा में धुआं या कोहरा हो तो वस्तुओं को पहचानने में अन्य सेंसर से बेहतर हो।उन्होंने जिस सेंसर को विकसित करने की योजना बनाई है, वह बहुत कम बिजली की खपत के साथ न्यूनतम समय विलंबता के साथ डेटा एकत्र करेगा।

ओयांग ने बताया, "हमने ऑप्टिकल एक्सेसरीज या जटिल एल्गोरिदम संसाधनों पर भरोसा किए बिना इसे हासिल करने का लक्ष्य रखा है, जो सिस्टम भारीपन, बिजली की खपत और समय विलंबता को बढ़ा सकता है।""हमने जो विज़न सेंसर डिज़ाइन किया है वह बैक-टू-बैक फोटोडायोड पर आधारित है, जिसमें विभिन्न वर्णक्रमीय संवेदनशीलता के साथ स्विच करने योग्य जंक्शन शामिल हैं।

"विशेष रूप से, उथला जंक्शन TiO से बना है₂/एसबी₂से₃, जबकि गहरा जंक्शन Sb से बना है₂से₃/सी.इन दो जंक्शनों के चयन को बाहरी बायस वोल्टेज के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है।"

सेंसर में उथले जंक्शन का चयन करने से लघु-तरंगदैर्ध्य प्रकाश के प्रति सेंसर की संवेदनशीलता बढ़ जाती है, जबकि गहरे जंक्शन का चयन करने से लंबी-तरंगदैर्ध्य प्रकाश के प्रति इसकी संवेदनशीलता बढ़ जाती है।इस प्रकार सेंसर का अनोखा डिज़ाइन इसके फोटोडायोड को ब्रॉडबैंड से मेल खाने के लिए समायोजित करने की अनुमति देता हैदृश्यमान स्पेक्ट्रमया एक नैरोबैंड निकट-अवरक्त स्पेक्ट्रम।

"स्पेक्ट्रा अनुकूलन की प्रक्रिया में दसियों माइक्रोसेकंड लगते हैं, जो तुलनीय हैफ्रेम रेट(लगभग 100 किलोहर्ट्ज़) अत्याधुनिक हाई-स्पीड कैमरों में," ओयांग ने कहा। "यह वर्णक्रमीय अनुकूलन दृश्य के वेबर कंट्रास्ट को प्रभावी ढंग से बढ़ाता है, जिससे तीव्र दृश्य-प्रकाश चमक के संपर्क में आने पर सुविधाओं की पहचान सटीकता में सुधार होता है।।"

प्रारंभिक परीक्षणों में, ओयांग और उनके सहयोगियों द्वारा पेश किए गए इन-सेंसर वर्णक्रमीय अनुकूलन दृष्टिकोण ने अत्यधिक आशाजनक परिणाम प्राप्त किए।जब एक स्वायत्त वाहन की दृष्टि प्रणाली पर लागू किया गया, तो अतिरिक्त ऑप्टिकल सहायक उपकरण या जटिल कम्प्यूटेशनल एल्गोरिदम की आवश्यकता के बिना, कम समय विलंबता और कम बिजली की खपत के साथ एंटी-ग्लेयर क्षमताओं को सक्षम करने के लिए दृष्टिकोण पाया गया।

ओयांग ने कहा, "हमारा अध्ययन एक अभिनव इन-सेंसर स्पेक्ट्रल अनुकूलन तकनीक पेश करता है।""स्पेक्ट्रा अनुकूलन की प्रक्रिया बहुत तेज़ है, जो अत्याधुनिक हाई-स्पीड कैमरों में फ्रेम दर (लगभग 100 किलोहर्ट्ज़) के बराबर है। इस इन-सेंसर स्पेक्ट्रल अनुकूलन दृष्टिकोण के व्यावहारिक निहितार्थ महत्वपूर्ण हैं, क्योंकियह ऑप्टिकल एक्सेसरीज़ या जटिल एल्गोरिदम संसाधनों की आवश्यकता को समाप्त कर देता है।"

शोधकर्ताओं की इस टीम द्वारा विकसित नया सेंसर रोबोटिक प्रणालियों की क्षमताओं को आगे बढ़ा सकता है, विशेष रूप से विभिन्न प्रकाश स्थितियों में वस्तुओं को पहचानने की उनकी क्षमता में सुधार कर सकता है।बिजली की खपत.सेंसर को स्वायत्त वाहनों, चिकित्सा उपकरणों, औद्योगिक या विनिर्माण रोबोट और निगरानी प्रणालियों सहित प्रौद्योगिकियों की एक विस्तृत श्रृंखला में एकीकृत किया जा सकता है।

ओयांग ने कहा, "इस क्षेत्र में हमारी भविष्य की अनुसंधान योजनाओं में जवाबदेही, गतिशील रेंज, प्रतिक्रिया गति और अन्य प्रमुख कारकों के संदर्भ में दृष्टि सेंसर के प्रदर्शन को आगे बढ़ाना शामिल है।""हम ध्रुवीकरण और 3डी गहराई जैसे दृष्टि सेंसरों में अतिरिक्त सेंसिंग कार्यों के एकीकरण की खोज करने के लिए भी उत्सुक हैं।

"आखिरकार, हमारा अगला अध्ययन व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए एक परिपक्व कृत्रिम दृष्टि चिप विकसित करने के लिए संबंधित परिधीय सर्किट और सॉफ्टवेयर के साथ-साथ इन दृष्टि सेंसरों की एक बड़े पैमाने पर सरणी बनाने पर ध्यान केंद्रित करेगा।"

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