Forskare har hämtat inspiration från hur djurs ögon fungerar för att skapa ett nytt sätt för datorstyrda kameror att "se".

I en ny artikel som publicerades i dag i tidskriften Vetenskapens framsteg , University of Glasgow forskare beskriver en ny metod för att skapa video med enpixelkameror. De har hittat ett sätt att instruera kameror att prioritera objekt i bilder med en metod som liknar hur hjärnor fattar samma beslut.

Människors ögon och hjärnor, och många djur, arbeta tillsammans för att prioritera specifika områden av deras synfält. Under ett samtal, till exempel, visuell uppmärksamhet fokuseras främst på den andra talaren, med mindre av hjärnans "bearbetningstid" överlåten till perifera detaljer. Visionen hos vissa jaktdjur fungerar också på liknande sätt.

Teamets sensor använder bara en ljuskänslig pixel för att bygga upp rörliga bilder av objekt placerade framför den. Enpixelsensorer är mycket billigare än dedikerade megapixelsensorer som finns i digitalkameror, och kan bygga bilder vid våglängder där konventionella kameror är dyra eller helt enkelt inte existerar, såsom vid infraröda eller terahertzfrekvenser.

Bilderna som systemet matar ut är kvadratiska, med en total upplösning på 1, 000 pixlar. I konventionella kameror, dessa tusen pixlar skulle vara jämnt fördelade i ett rutnät över bilden. Teamets nya system kan istället välja att allokera sin 'pixelbudget' för att prioritera de viktigaste områdena inom ramen, placera fler pixlar med högre upplösning på dessa platser och på så sätt skärpa detaljerna i vissa sektioner samtidigt som du offra detaljer i andra. Denna pixelfördelning kan ändras från en bildruta till nästa, liknande hur biologiska synsystem fungerar, till exempel när mänsklig blick riktas om från en person till en annan.

Dr David Phillips, Royal Academy of Engineering Research Fellow vid University of Glasgows School of Physics and Astronomy, ledde forskningen.

Dr Phillips sa:"Inledningsvis, problemet jag försökte lösa var hur man maximerar bildhastigheten för enpixelsystemet för att göra videoutgången så smidig som möjligt.

"Dock, Jag började fundera lite på hur syn fungerar i levande varelser och jag insåg att att bygga ett program som kunde tolka data från vår enpixelsensor längs liknande linjer kunde lösa problemet. Genom att kanalisera vår pixelbudget till områden där höga upplösningar var fördelaktiga, som där ett föremål rör sig, vi skulle kunna instruera systemet att ägna mindre uppmärksamhet åt de andra områdena i ramen.

"Genom att prioritera informationen från sensorn på detta sätt, vi har lyckats producera bilder med en förbättrad bildhastighet men vi har också lärt systemet en ny värdefull färdighet.

"Vi är angelägna om att fortsätta att förbättra systemet och utforska möjligheterna för industriell och kommersiell användning, till exempel inom medicinsk bildbehandling."

Forskningen är den senaste i en rad av genombrott för bildbehandling med en pixel från universitetets optikgrupp, ledd av professor Miles Padgett, som inkluderar att skapa 3D-bilder, bild av gasläckor, och "se" genom ogenomskinliga ytor.