¿Quién inventó el dispositivo de visión nocturna? ¿Cuánto gana con ello?

Eric Warren, profesor de biología de la Universidad de Lund en Suecia, realizó una investigación extraña y significativa en Allan Canyon, Nueva Gales del Sur, Australia. Cuando vio un grupo de vacas alejándose lentamente del abrevadero, felizmente corrió para ver el estiércol que dejaban las vacas. Puede que no asocie las gafas de visión nocturna a todo color con el estiércol de vaca, pero lo que Warren buscó fue el prototipo de sus gafas de visión nocturna a todo color: un escarabajo pelotero.

Warren comenzó a estudiar los escarabajos peloteros en 1985. Le fascinan los ojos de los animales que todavía pueden ver en la oscuridad, ya sea un pájaro que maniobra hábilmente entre los árboles en la jungla o un pez que encuentra pareja en las profundidades casi sin luz del océano. Así que cambió la dirección de su investigación de la óptica al estudio de los ojos de los animales. Los escarabajos peloteros son los favoritos de Warren porque estos pequeños insectos pueden volar en diferentes condiciones de iluminación.

Los escarabajos peloteros nocturnos tienen una extraordinaria capacidad para ver muchos detalles durante la noche, distinguir muchos colores diferentes, encontrar comida y pareja, esconderse de los depredadores y evitar chocar con obstáculos. Inspirados por esto, Warren y Kelbo intentaron inventar un nuevo sistema de visión nocturna: un dispositivo de visión nocturna a todo color.

Por casualidad, Madsen e Hiroshi Yanagihara se enteraron de que Warren estaba estudiando insectos nocturnos. El escarabajo pelotero que estudió Warren tiene un par de ojos compuestos, formados por muchos ojos pequeños. Estos pequeños ojos pueden formar una única imagen en una serie de células fotosensibles. En teoría, los ojos pequeños de los insectos tienen mucha menos visión nocturna que los ojos grandes de los humanos. Sin embargo, los sistemas visuales de los insectos tienen una forma única de procesar las señales luminosas, lo que les permite aprovechar mejor la poca luz. A medida que la luz se atenúa, la red neuronal del ojo del insecto no sólo capta señales de los fotorreceptores vecinos, sino que también almacena las señales recopiladas durante períodos de tiempo más largos. Los insectos ajustarán de forma independiente qué modo elegir para obtener imágenes en función de la intensidad de la luz y la velocidad del movimiento del objeto.

Más tarde, utilizando el mecanismo de trabajo de los ojos del escarabajo pelotero, Warren trabajó con matemáticos de la Universidad de Lund e ingenieros del Centro Europeo de I+D de Toyota Motor Corporation para desarrollar un nuevo algoritmo de procesamiento de imágenes digitales.

El primer paso es procesar las fotografías tomadas por la cámara digital por la noche para mejorar el brillo y contraste de las imágenes. Una fotografía consta de una serie de millones de píxeles rectangulares, cada uno de los cuales representa una intensidad de luz específica. Una fotografía típica de una escena nocturna suele contener muchos píxeles con un brillo cercano a cero y también puede haber algunos puntos con un brillo mayor. Este algoritmo permite que las partes de la imagen con más información brillen, mientras que otras partes no se modifican. Para una fotografía tomada en una oscuridad casi total, este método puede mostrar algunos detalles. Sin embargo, este método también produce algunas manchas en la imagen. Entonces el segundo paso es eliminar estas manchas. Esta parte del diseño está inspirada principalmente en los ojos de los escarabajos peloteros. El paso final del algoritmo es mejorar la claridad de la imagen reparando partes de los bordes que pueden haberse perdido o borrosos durante el proceso de eliminación de motas.

No está claro cuánto se benefició del invento.