The eyes of ants inspire the new generation of video surveillance cameras

Una matriz de goma con microlentes y una red de fotodetectores de silicio con diodos en una lámina, permiten recrear las características de los ojos de algunos insectos dotados de omatidios o unidades sensoriales.

Un equipo estadounidense y asiático, liderado desde la Universidad de Illinois (USA) por los investigadores Young Min Song, Yizhu Xie y John A. Rogers, ha desarrollado una cámara semiesférica compuesta por un sistema flexible de microlentes imitando los ojos de insectos como las hormigas.

Las conclusiones de estos trabajos podemos encontrarlas en el número de mayo de la revista Nature bajo el título Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye.

the 180 elementos de imagen que captan imágenes en esta cámara, parecidos a las unidades de los ojos compuestos de los insectos, ofrecen un campo de visión de 160º, según señalan en la revista Nature. Este esquema sería similar al que presentan los omatidios o unidades sensoriales de los ojos compuestos de algunos insectos, concretamente a los de la hormiga de fuego (Solenopsis fugax) y el escarabajo de la corteza (Hylastes nigrinus).

Cada una de estos omatidios contiene una lente y un cono que canaliza la luz a un órgano fotosensible. Todos los omatidios se agrupan entre sí para formar el ojo semiesférico, con cada uno apuntando en una dirección ligeramente diferente. Esta estructura permite capturar imágenes tanto en el centro como en la periferia, enfocando aquellas zonas que el insecto (o la cámara) desee. También permite una gran profundidad de campo con objetos estén enfocados tanto sin están cerca como lejos.

La longitud focal corta de cada microlente y la técnica desarrollada para crear las imágenes proporcionan una percepción de la profundidad que permite observar varios objetos a la vez aunque estén situados a distancias distintas.

En cuanto a respuesta a la luz, el proyecto ha sido también un éxito en cuanto a la adaptación a diferentes niveles de intensidad lumínica gracias al uso de algoritmos y procesos en la adquisición de datos.

“El mayor desafío en la imitación de la estructura de un ojo de un insecto en una cámara es que la electrónica es típicamente plana y rígida. En biología, todo es curvilínea”, ha asegurado John A. Rogers, uno de los investigadores del equipo.

El sistema se compone de una matriz de goma con las microlentes y una red de fotodetectores de silicio con diodos en una lámina. El conjunto se puede inflar como un globo para adquirir la forma semiesférica y acoplarlo al resto de la cámara.

Esta experiencia podría suponer una revolución en aplicaciones como los sistemas audiovisuales en medicina o videovigilancia avanzada.

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