蘇格蘭一初創(chuàng)公司開發(fā)可利用回聲捕獲圖像的仿生蝙蝠傳感器

　　多年來，研究人員通過觀察大自然，特別是模仿動物的能力，創(chuàng)造了新的電子創(chuàng)新。最近，有研究人員在一款以水母為靈感的電路自愈電子凝膠和一款可穿戴織物傳感器上看到了這一點，該傳感器從章魚吸盤上獲得靈感。

　　但現(xiàn)在，一家公司已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向蝙蝠、海豚和鯨魚，以及它們利用回聲定位進(jìn)行自我定位的能力。蘇格蘭初創(chuàng)公司IMERAI將超聲波回聲定位傳感器與人工智能（AI）相結(jié)合，以確定周圍環(huán)境。不過，這種傳感器不使用相機(jī)或光來接收圖像，而是依靠聲音。

　　IMERAI創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Bowen在Heriot Watt大學(xué)的愛丁堡企業(yè)孵化器（Edinburgh Business Incubator）就讀期間開始了創(chuàng)業(yè)之旅。正是在那里，他開發(fā)了一種非基于攝像頭的傳感器，可以在語音激活的智能家居助手中添加視覺元素，而不會侵犯其用戶的隱私。

　　蝙蝠狀傳感器是如何工作的？

　　該裝置的工作原理是將超聲波從物體上反射出去，檢測物體的相對距離和位置。然后人工智能處理這些數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建一個環(huán)境的詳細(xì)圖像。

　　Bowen解釋說：“和人類面臨的許多問題一樣，大自然也有解決辦法。在野外，蝙蝠發(fā)出尖叫聲，它們傾聽回聲以了解距離和物理物體的位置。我們的傳感器以類似的方式工作，使用回聲定位創(chuàng)建一張沒有任何識別數(shù)據(jù)的圖片，從而保護(hù)隱私。”

　　IMERAI的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Alex Bowen解釋了回聲定位技術(shù)。圖片由IMERAI提供

　　IMERAI的設(shè)備利用微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）麥克風(fēng)重建回聲定位并收集數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)反饋給人工智能系統(tǒng)。它不需要從相機(jī)中收集侵入性數(shù)據(jù)（如個人臉）。通過避免攝像頭和人的監(jiān)督，這項技術(shù)有助于保護(hù)用戶隱私，這是人工智能技術(shù)一直關(guān)注的問題。

　　應(yīng)用

　　雖然MEMS麥克風(fēng)已經(jīng)在移動設(shè)備、自主設(shè)備和智能家居應(yīng)用中使用，IMERAI認(rèn)為其技術(shù)可能為更復(fù)雜的人工智能產(chǎn)品提供基礎(chǔ)。

　　社會距離的解決辦法

　　該蝙蝠狀傳感器的一個直接應(yīng)用可能是在重新開放工作場所中，這可能會努力維持社會距離措施。Bowen說，他的公司的蝙蝠狀傳感器可以計算出辦公室里有多少人，并確定每個人與其他人的距離。

　　從IMERAI傳感器捕獲的波形。圖片由IMERAI提供

　　這項技術(shù)的另一個長期應(yīng)用可能出現(xiàn)在輔助生活中心。Bowen解釋說，“這可能會改變癡呆癥患者和其他有輔助生活需要的人的游戲規(guī)則，讓他們的行動受到監(jiān)控，任何惡化都能更快地得到恢復(fù)。”

　　IMERAI在這些場景中很有用，因為它不捕獲敏感數(shù)據(jù)，也就是人的面部圖像。相反，它生成匿名視頻而不識別用戶。

　　回聲定位與激光雷達(dá)

　　IMERAI的傳感器將如何達(dá)到目前基于攝像頭的人工智能技術(shù)？

　　激光雷達(dá)傳感器（我們通常將其與自主車輛聯(lián)系在一起）通過照亮目標(biāo)并測量光線從物體上反彈的返回時間來捕獲數(shù)千幅圖像。分析波長以對選定目標(biāo)進(jìn)行數(shù)字表示。這項技術(shù)已被改進(jìn)用于各種應(yīng)用，例如通過增加光脈沖的數(shù)量或縮短脈沖以獲得更高的分辨率。

　　另一方面，IMERAI的超聲波回聲定位傳感器測量聲波的波長，以建立一個三維圖像，并重建其周圍環(huán)境。IMERAI在孵化器描述中補(bǔ)充道：“與其他3D成像方法不同，我們的設(shè)備是完全靜態(tài)的，沒有運(yùn)動部件?！?/p>

　　IMERAI的傳感器，據(jù)說可以安全地在任何產(chǎn)品中包圍計算機(jī)視覺。圖片由IMERAI提供

　　IMERAI說，它的技術(shù)可以補(bǔ)充相機(jī)，這可以消耗電源在總開模式。它還可以改變其數(shù)據(jù)輸出，作為低功耗應(yīng)用的距離傳感器或提供完整的三維視頻。

　　IMERAI的露天聲成像技術(shù)也可以取代機(jī)器人和互聯(lián)網(wǎng)連接設(shè)備中的攝像機(jī)。

　　帶回聲定位的沉浸式人工智能

　　該公司聲稱，它的回聲定位傳感器標(biāo)志著深度感知技術(shù)的新篇章，因為它可以實現(xiàn)無光學(xué)元件的計算機(jī)視覺。

　　在未來，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的工程師可能會輸入回聲定位數(shù)據(jù)，以幫助他們的系統(tǒng)識別模式、捕捉程序并適應(yīng)變化。

　　雖然IMERAI公司還處于起步階段，但它最近吸引了足夠多的投資者，組建了一支完整的工程團(tuán)隊，繼續(xù)開發(fā)這項技術(shù)。