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2023-01-31
DIY激光槍薄紗蟑螂！AI殺蚊子博士新作，項目已開源
更新時間：2022-10-05 10:05:52作者：智慧百科
蕭簫 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
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，是打不死還消失了的蟑螂……
現(xiàn)在，一位博士搞出了一套自動識別并?。ū┘啠ⅲ氲募す狻芭谒保?/p>
用AI算法識別，并用激光射殺。
甚至還將它寫成了一篇論文，發(fā)表在生物學(xué)雜志上：
目前算法和設(shè)備已經(jīng)全部開源。
擊殺蟑螂或把它“趕出舒適圈”
硬件上，項目采用了英偉達的Jetson Nano作為核心計算設(shè)備。
Jetson Nano是一個小型AI計算機，內(nèi)置SoC芯片，和樹莓派一樣對初學(xué)者友好，但價格要比樹莓派貴一點（淘寶價在700左右，主要是包含GPU，這也是它的賣點之一）。
首先，通過兩臺攝像機（索尼IMX219，像素為800萬）對蟑螂進行定位。
隨后，將信號發(fā)送到檢流計（galvanometer）上，通過旋轉(zhuǎn)反射鏡改變激光方向，從而瞄準目標；
最后，用激光器刺激蟑螂并讓它移動/殺死它。
這篇論文中，小哥嘗試了不同功率的激光設(shè)備，分別是300mW（波長450nm）、1600mW（波長808nm）和100mW（波長660nm）。
其中，較大功率的激光設(shè)備可以直接殺死蟑螂（但是德國小蠊）。
但考慮到激光可能對人眼造成傷害，小哥建議選用小功率激光設(shè)備來更好地“訓(xùn)練蟑螂”：
小功率激光設(shè)備可以加熱蟑螂，觸發(fā)它們的竄逃反應(yīng)，甚至讓它們飛起來（？？？），從而訓(xùn)練它們不在黑暗區(qū)域避難。
這樣一來，蟑螂也更容易出現(xiàn)在人們視野中，從而被迅速擊殺。
軟件上，用于檢測蟑螂的AI算法主要是Yolo v4-tiny，可以實時處理416×416像素的視頻，迅速“搜尋”蟑螂。
訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用了1000張蟑螂的圖片。
論文介紹稱，這類設(shè)備足夠便宜廉價，全套加起來也不超過250美元。（折合人民幣約1774元……莫非他就是這么定義“便宜”的）
如果能殺死家里的蟑螂，那它也能殺死農(nóng)業(yè)中的其他害蟲，如毛毛蟲、有害蜂類等，或許也能開發(fā)出更好的用途。
BUT，小哥目前還不太推薦大伙兒給自家裝上這個設(shè)備，因為激光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、更安全的激光設(shè)備如何殺死蟑螂，包括訓(xùn)練AI學(xué)習(xí)識別蟑螂的特殊部位、達成“一擊必殺”。
從滅蚊激光槍改進而來
開發(fā)這個設(shè)備的小哥名叫Ildar Rakhmatulin，是英國赫瑞-瓦特大學(xué)的一名研究助理，此前在南烏拉爾國立大學(xué)獲得博士學(xué)位。
這個設(shè)備的前身，是一個AI殺蚊子激光槍（也是小哥DIY的），同樣是利用激光的熱量射殺蚊子。
這次小哥進化了殺蟑螂神器的設(shè)備，用的是Jetson nano，此前滅蚊激光槍用的是樹莓派。
定位蚊子的方法，用的是OpenCV中的目標追蹤函數(shù)（TrackerCSRT），計算蚊子所在位置的（x,y,z）坐標，并傳送給電流表。
激光槍確認蚊子的大?。ㄉ黹L1毫米~5毫米左右）后，對其進行殲滅。
同時，激光發(fā)射設(shè)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
不過相比激光功率，有網(wǎng)友更擔心AI識別的準確率：
如果身上有蟑螂紋身怎么辦？（等等，真的有人會紋這個嗎）
對此有網(wǎng)友調(diào)侃：
這不就像是免費做了個激光去紋身？
激光滅蟑螂開源地址：
https://github.com/Ildaron/Laser_control
參考鏈接：
[1]論文：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/00305316.2022.2121777
[2]https://www.vice.com/en/article/dy743w/scientists-create-ai-powered-laser-turret-that-kills-cockroac