T客邦 October 05, 2022
現在,一位博士做出了一套自動辨識並能擊殺蟑螂的雷射「炮塔」:B444eabdeb676c213a9a4f821de6fa00

幾個世紀來,人類都處在被蟑螂支配的恐懼中。 但比蟑螂更恐怖的,是沒不死還消失了的蟑螂…… 

現在,一位博士做出了一套自動辨識並能擊殺蟑螂的雷射「炮塔」:

大炮打小鳥,雷射殺蟑螂!使用Jetson Nano加AI演算法,就能用雷射炮塔殺蟑螂,該專案已開源

用AI演算法辨識,並用雷射射殺。還將它寫成了一篇論文,發表在生物學雜誌上: 

Selective neutralisation and deterring of cockroaches with laser automated by machine visionSelective neutralisation and deterring of cockroaches with laser automated by machine vision目前演算法和設備已經全部開源。 

擊殺蟑螂或把它「趕出舒適圈」

硬體上,這個專案採用了NVIDIA的Jetson Nano作為核心運算設備。 

Jetson Nano是一個小型AI電腦,內建SoC晶片,和樹莓派一樣對初學者友好,但價格要比樹莓派貴一點,但有GPU。 

首先,透過兩台攝影鏡頭(SONY IMX219,像素為800萬)對蟑螂進行定位。 隨後,將訊號發送到檢流計(galvanometer)上,透過旋轉反射鏡改變雷射方向,進而瞄準目標;最後,用雷射發射器刺激蟑螂並讓它移動或殺死它。 

這篇論文中,作者嘗試了不同功率的雷射設備,分別是300mW(波長450nm)、1600mW(波長808nm)和100mW(波長660nm)。其中,較大功率的雷射設備可以直接殺死俗稱德國蟑螂的德國姬蠊。但考慮到雷射可能對人眼造成傷害,作者建議選用小功率雷射設備來更好地「訓練蟑螂」。 

小功率雷射設備可以加熱蟑螂,觸發它們的竄逃反應,甚至讓它們飛起來(???),進而訓練它們不在黑暗區域避難。

大炮打小鳥,雷射殺蟑螂!使用Jetson Nano加AI演算法,就能用雷射炮塔殺蟑螂,該專案已開源大炮打小鳥,雷射殺蟑螂離開黑暗處,這樣一來,蟑螂也更容易出現在人們視野中,進而被迅速擊殺。 

軟體上,用於檢測蟑螂的AI演算法主要是Yolo v4-tiny,可以即時處理416×416像素的影像,迅速「搜尋」蟑螂。

大炮打小鳥,雷射殺蟑螂!使用Jetson Nano加AI演算法,就能用雷射炮塔殺蟑螂,該專案已開源

這個訓練神經網路用了1000張蟑螂的圖片。 

論文介紹稱,這類設備足夠便宜廉價,全套加起來也不超過250美元。

如果能殺死家裡的蟑螂,那它也能殺死農業中的其他害蟲,如毛毛蟲、有害蜂類等,或許也能開發出更好的用途。但作者目前還不太推薦網友為自家裝置這個設備,因為雷射可能對眼睛等身體部位造成傷害。 

他表示,自己正在研究更小、更安全的雷射設備來殺死蟑螂,包括訓練AI學習辨識蟑螂的特殊部位、達成「一擊必殺」。 

從滅蚊雷射槍改進而來

開發這個設備的作者名叫Ildar Rakhmatulin,是英國赫瑞-瓦特大學的一名研究助理,之前在南烏拉爾國立大學獲得博士學位。 

這個設備的前身,是一個AI殺蚊子雷射槍(也是作者DIY的),同樣是利用雷射的熱量射殺蚊子。 

這次作者進化了殺蟑螂神器的設備,用的是Jetson nano,而之前滅蚊雷射槍用的是樹莓派。 

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定位蚊子的方法,用的是OpenCV中的目標追蹤函數(TrackerCSRT),計算蚊子所在位置的(x,y,z)座標,並傳送給電流錶。 

雷射槍確認蚊子的大小(身長1毫米~5毫米左右)後,對其進行殲滅。 

同時,雷射發射設備還會檢查蚊子是否被殺死(如果沒有則重新進行射殺),成功率在76%左右。 

One More Thing

不過相比雷射功率,有網友更擔心AI辨識的準確率: 如果身上有蟑螂紋身怎麼辦? 

對此有網友調侃:

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這不就像是免費做了個雷射去紋身? 

雷射滅蟑螂開源地址:

資料來源:

 

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