
【我們為什麼挑選這篇文章】除了蚊香、電蚊拍、捕蚊燈外,還有什麼更有效率的滅蚊工具與方法?一個國外的博士發揮 Maker 精神,自己運用電腦視覺、雷射、樹莓派等,組裝設備殺蚊,成功率達 76%,看看他怎麼做的!(責任編輯:賴佩萱)
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作者:量子位
世人苦蚊子久矣。
尤其在夏夜,耳邊嗡嗡作響,甚至還得與其「挑燈夜戰」個三百回合。
為此,一個國外博士便 DIY 了一種高端的殺蚊方式:
電腦視覺精準定位,雷射瞬間射殺。
還是用樹莓派打造的那種。
殺蚊子耗費巨大工程,需要哪些裝備?
主要包括四大組件:
- 200 多塊的樹莓派 3 Model B+:它採用的是 1.4 GHz 四核處理器,具體型號為Broadcom BCM2837B0
- 樹莓派鏡頭:具體型號是索尼 IMX219,像素為 800 萬
- 電流表 (Galvanometer):約 20 kPPS
- 雷射器:功率在 1W 左右,波長為 450 nm
一隻蚊子的大小在 1 毫米至 5 毫米不等,這就是主要檢測、檢索蚊子的主要標準。
而以往採用超聲波等形式的方法,自身都具有一定的局限性,例如無法處理多個蚊子等情況。
因此,在這項研究中,針對定位蚊子這個任務,採用的方式便是電腦視覺技術。
然後再用激光的熱量將其一舉殲滅。
雖然研究中並沒有給出具體操作實例,但早在 2010 年,美國《國家地理》雜誌便發布過類似工作原理影片:
在慢動作下的鏡頭是這樣的:
AI 殺蚊子,具體需要哪幾步?
具體來說,AI 消滅蚊子的過程如下圖所示:
首先,利用 OpenCV 中的目標追蹤函數(這項研究採用的是 TrackerCSRT),對蚊子進行定位。
然後計算蚊子所在位置的 x、y、z 坐標,並將坐標訊息傳送給電流表。
最後,上述工作完成之後,便啟動雷射並發射。
在雷射發射之後,還會做一個「目標是否已殲滅」的確認過程。
若蚊子已經被消滅,那便返回到流程最初的步驟,尋找下一個目標;反之,則重新計算蚊子的坐標,進行下一次的射殺。
當然,除了用目標追蹤的方式外,研究人員也用其他的定位方法與之做了比較。
對比之後發現,目標追蹤的方式成功率較高,但也僅有 76%。
工作人員認為,這項研究起碼證明了「AI+雷射殺蚊子」是可行的,但後續需要對成功率做進一步的深入研究。
以及,研究人員還提出了搭載到無人機,將來在田間工作的想法。
網友:想殺蚊子但會不會誤傷人類?
雖然這種用樹莓派組建的「高端殺蚊」方式,讓人耳目一新,但同時也引起了網友們的熱議。
有人覺得這種方式不安全,主要認為功率 1 W 的雷射,對人的視力是有所損害,尤其是在搭載無人機這種情況下:
配備雷射的無人機,聽起來比蚊子更糟糕。
但也有網友似乎對這樣的產品很是「痴迷」,高呼道:什麼時候能買到啊?
那麼對於這種殺蚊方式,你會接受嗎?
歡迎在評論區留言討論~
參考資料
《preprints》、《ycombinator》
(本文經 AI 新媒體量子位 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈為了殺蚊子,這位博士用樹莓派 DIY 了一把激光槍,網友:傷到人怎麼辦?〉。)