ابتكار صيني يحدث نقلة في تكنولوجيا الرؤية للروبوتات والسيارات ذاتية القيادة

أعلن فريق من الباحثين في جامعة فوزهو الصينية عن تطوير مستشعر رؤية روبوتي جديد يتفوق على العين البشرية من حيث السرعة في التكيف مع الضوء، إذ يتمتع هذا الابتكار بقدرة فريدة على التفاعل مع التغيرات المفاجئة في الإضاءة بمعدل أسرع خمس مرات من الإنسان، وهو ما يمكن أن يؤدي إلى ثورة في مجالات الروبوتات والسيارات الذكية وأنظمة المراقبة.

ويعاني الإنسان من تأخير مؤقت في الرؤية عند الانتقال من بيئة مظلمة إلى مضيئة أو العكس، مثل الخروج من قاعة سينما إلى ضوء النهار، وهو تأخير قد يصل إلى عدة ثوانٍ حتى تتأقلم العين مع شدة الإضاءة، لكن المستشعر الجديد، الذي يعتمد على تكنولوجيا النقاط الكمومية، يتجاوز هذه العقبة ويمنح الروبوتات ميزة تنافسية في ظروف الرؤية المتغيرة.

نقاط كمومية

يعتمد الابتكار الجديد على استخدام النقاط الكمومية، وهي جسيمات متناهية الصغر تستجيب بسرعة فائقة للضوء، حيث تقوم بامتصاصه وتحويله إلى شحنات كهربائية بناءً على شدته. 

وقام الفريق بتغليف هذه النقاط بطبقات من البوليمرات وأكسيد الزنك لبناء وحدة استشعار بصرية قادرة على محاكاة الوظيفة الطبيعية لشبكية العين.

وأوضح الباحث الرئيسي يون يي أن التصميم الجديد يتيح تخزين الشحنات الضوئية لفترة قصيرة ثم إطلاقها بسرعة عند الحاجة، ما يسمح بتقليد طريقة تفاعل العين البشرية مع الضوء لكن بوتيرة أسرع بكثير، ولفت إلى أن آلية العمل تشبه طريقة امتصاص الإسفنجة للماء، ثم إطلاقه بشكل موجّه وسريع.

استهلاك ذكي

لا تقتصر مزايا المستشعر الجديد على سرعة التفاعل مع الإضاءة فقط، بل تمتد إلى كفاءته في استخدام الطاقة، فعلى عكس مستشعرات الرؤية التقليدية التي تعالج كل المعلومات الضوئية دفعة واحدة، يعتمد النظام الجديد على تحليل انتقائي للمعلومات، حيث يقوم بتجاهل البيانات غير الضرورية والتركيز فقط على العناصر البصرية المهمة.

هذا الأسلوب لا يوفر الطاقة فحسب، بل يُقلل أيضًا من العبء على المعالجات المسؤولة عن تحليل الصور والبيانات، ما يعني تحسينًا في الأداء العام وتقليلًا في استهلاك الموارد، وشبه يون يي هذا النظام بطريقة تعامل الدماغ البشري مع البيانات، حيث يُركّز على ما يلفت الانتباه ويتجاهل الخلفيات غير المهمة.

تطبيقات مستقبلية

من المتوقع أن يغيّر هذا الابتكار طريقة تعامل الأجهزة الذكية مع الإضاءة في البيئات المتغيرة، فعلى سبيل المثال، تستطيع السيارات ذاتية القيادة المزودة بهذه التكنولوجيا الانتقال من أنفاق مظلمة إلى شوارع مضيئة دون تعطيل أو تأخير في الرؤية، وهو أمر حيوي لتفادي الحوادث.

كما ستستفيد الروبوتات الصناعية واللوجستية من هذه التقنية، خصوصًا في البيئات التي تتغير فيها الإضاءة بشكل مستمر، مثل المستودعات ومناطق الشحن، حيث يمكنها الحفاظ على مستوى أداء ثابت دون الحاجة إلى مصادر ضوء صناعي إضافية.

ويعتزم فريق جامعة فوزهو توسيع المشروع ليشمل تطوير مصفوفات مستشعرات ذات نطاق أوسع، وربطها بشرائح ذكاء اصطناعي تعمل على الحافة (Edge AI) لتحليل البيانات لحظيًا دون الاعتماد على خوادم خارجية، وهو ما يُعزز سرعة الاستجابة ويزيد من كفاءة الأنظمة الذكية.