Ilmuwan kembangkan sistem penglihatan dengan kemampuan AI yang terinspirasi dari mata serangga

Sistem penglihatan bionik ringkas yang terinspirasi dari mata serangga mampu menghasilkan pencitraan beresolusi tinggi setingkat megapiksel, berwarna, dan dengan bidang ultralebar.

 

Beijing, China (Xinhua/Indonesia Window) – Para peneliti baru-baru ini membuat terobosan besar di bidang penglihatan bionik, membuka jalan bagi pengamatan mikroskopis dan pengembangan instrumen canggih.

Penelitian yang merupakan hasil kolaborasi antara Universitas Shanghai untuk Bidang Sains dan Teknologi dan Universitas Duke di Amerika Serikat (AS) ini diterbitkan dalam jurnal Science Advances pada Kamis (22/5).

Terinspirasi dari mata majemuk serangga, para ilmuwan sebelumnya telah mengembangkan berbagai sistem pencitraan menggunakan susunan mikrolensa dan sensor, untuk mencapai aplikasi awal.

Namun demikian, sistem mata majemuk bionik tradisional sudah lama menghadapi keterbatasan akibat struktur tiga dimensi (3D) yang kompleks dan resolusi spasial yang terbatas, sehingga menghasilkan pencitraan yang buram.

“Kami bertekad untuk membuat sistem penglihatan bionik tidak hanya dapat ‘melihat’ dunia, tetapi juga ‘melihat dengan jelas’ dan ‘memahaminya,'” ujar Zhang Dawei, seorang profesor di Universitas Shanghai untuk Bidang Sains dan Teknologi sekaligus pemimpin tim penelitian itu.

Terobosan inovatif ini berasal dari studi bionik mendalam mengenai karakteristik struktural dan mekanisme pemrosesan informasi dari mata majemuk artropoda.

Serangga mengandalkan ratusan atau ribuan unit visual kecil yang bekerja bersama untuk secara instan merespons lingkungan yang kompleks. Meniru hal ini, tim itu mengembangkan sistem penglihatan bionik ringkas berukuran 0,8 sentimeter kubik yang mampu menghasilkan pencitraan beresolusi tinggi setingkat megapiksel, berwarna, dan dengan bidang ultralebar (165°×360°).

Dengan pembelajaran mendalam (deep learning), tim itu membangun model pemrosesan visual multilevel yang melakukan tugas-tugas seperti rekonstruksi gambar panorama definisi tinggi, pemosisian multitarget bidang lebar, pengenalan objek, pelacakan multitarget, dan pelacakan 3D.

Kemajuan ini memungkinkan penglihatan bionik untuk benar-benar “melihat dengan jelas dan memahami,” sehingga dapat mengatasi keterbatasan tradisional.

Zhuang Songlin, seorang akademisi di Akademi Teknik China (Chinese Academy of Engineering), mengatakan bahwa penelitian ini menjadi contoh inovasi interdisipliner dengan menggabungkan ilmu bionik dengan AI.

Tim tersebut kini tengah menyempurnakan struktur mata majemuk bionik itu, dengan fokus pada aplikasi pada platform mikro nirawak, instrumen inspeksi endoskopi, dan peralatan canggih lainnya.

Pencapaian ini tidak hanya memajukan instrumen ilmiah berbasis AI, tetapi juga mendukung kemajuan dalam diagnosis medis, pemantauan lingkungan, dan keamanan cerdas, yang menunjukkan potensi besar dari penelitian fundamental hingga aplikasi industri.

Laporan: Redaksi