كاميرا فائقة السرعة تعالج الصور بسرعة الضوء وتقلل الطاقة

نجح باحثون من جامعتي واشنطن وبرينستون في تطوير كاميرا جديدة تجمع بين البصريات والحوسبة. هذه الكاميرا المدمجة تمثل نقلة نوعية في مجال الرؤية الحاسوبية، حيث تتيح معالجة الصور بسرعة الضوء مع تقليل استهلاك الطاقة.

تهدف الرؤية الحاسوبية إلى تمكين الأجهزة من فهم الصور والفيديو بطريقة مشابهة لعمل الدماغ البشري. الكاميرا الجديدة تعتمد على عدسات ميتا، وهي مكونات بصرية مسطحة وخفيفة الوزن. هذه العدسات تستخدم هياكل نانوية دقيقة للتحكم في الضوء، مما يجعلها تعمل كشبكة عصبية بصرية.

أوضح أركا ماجومدار، أستاذ الهندسة الكهربائية في جامعة واشنطن، أن التصميم الجديد يدمج الحسابات مباشرة في العدسات. هذا الابتكار يسمح بإجراء العمليات الحسابية داخل العدسة نفسها، مما يسرّع عملية التعرف على الصور.

تتميز هذه التقنية بميزتين رئيسيتين. أولاً، تسريع التعرف على الصور وتصنيفها بأكثر من 200 مرة مقارنة بالشبكات العصبية التقليدية. ثانياً، تقليل استهلاك الطاقة من خلال الاعتماد على الضوء بدلاً من الكهرباء.

وفقاً للبروفيسور فيليكس هايد من جامعة برينستون، يمكن استخدام هذه التقنية في السيارات ذاتية القيادة، الروبوتات، الأجهزة الطبية، وحتى الهواتف الذكية. وأضاف: “هدفنا هو إدخال الحسابات في البصريات نفسها، مما يجعلها تتم بسرعة الضوء”.

يخطط الفريق لتوسيع أبحاثهم باستخدام بيانات أكثر تعقيداً. هذا التطوير سيساعد في تحسين دقة الرؤية الحاسوبية لتطبيقات متعددة. وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Science Advances.