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Hätten Sie gewusst...

..., dass Spinnenaugen als Vorlage für einen Tiefensensor dienen? Springspinnen sind in der Lage, trotz ihrer kleinen Gehirne, Entfernungen genau einzuschätzen. Sie nutzen dabei ein System, das sich von unserer Tiefenwahrnehmung deutlich unterscheidet. Der Mensch erfasst Entfernungen durch Stereovision: Wenn wir auf ein Objekt schauen, nimmt jedes unserer beiden Augen ein leicht anderes Bild wahr. Das Gehirn vergleicht diese beiden Informationen und berechnet anhand der Unterschiede den Abstand zum Objekt. Dieser Prozess ist rechenintensiv. Um diese Technik auch in kleinen Geräten zu integrieren, machten die Forscher sich die Funktion der Spinnenaugen zu nutze. Jedes ihrer beiden Hauptaugen besitzt mehrere halbdurchsichtige Netzhäute, die in Schichten angeordnet sind. In Abhängigkeit von der Entfernung können sie Objekte dadurch in unterschiedlichen Schärfestufen erfassen. Die Forscher entwickelten auf Grundlage dieser Technik eine Metalinse. Sie besitzt auf ihrer Oberfläche quadratische Nanosäulen in zwei verschiedenen Anordnungsmustern. Dadurch erzeugt diese Linse zwei Bilder mit unterschiedlicher Schärfe gleichzeitig. Im Gegensatz zu den Spinnenaugen verwendet die Metalinse keine geschichtete Netzhaut, sondern spaltet das Licht und bildet zwei unterschiedlich defokussierte Bilder nebeneinander auf einem Fotosensor ab. Ein von den Forschern entwickelter Algorithmus wertet dann diese beiden Bildinformationen aus und ermöglicht dadurch eine Darstellung der Objektentfernung.

TeDo Verlag GmbH

Dieser Artikel erschien in Automation Newsletter 44 2019 - 07.11.19.
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