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RENVISION: il progetto europeo che studia la retina per replicarla in sistemi di visione artificiali, coordinato dall’Istituto Italiano di Tecnologia

renvisionDa Genova – Sviluppare nuove tecnologie di visione artificiale ispirate alla retina: questo è l’ambizioso obiettivo del progetto europeo RENVISION – Retina- inspired Encoding for advanced Vision Tasks – coordinato dall’Istituto Italiano di Tecnologia. Basato su tecnologie sperimentali innovative, il progetto mira nei prossimi tre anni alla comprensione approfondita della retina e a replicarne il funzionamento all’interno di sistemi di visione artificiale avanzati. Le applicazioni potranno essere nel campo della sorveglianza, della prostetica, oltre che nella sensoristica mobile, quali tablets e smart-phone.

RENVISION riunisce esperti della visione artificiale, bioingegneri, neuroscienziati e microscopisti intorno a un programma di ricerca interdisciplinare che lega fortemente la ricerca di base e quella applicata e il mondo biologico a quello artificiale. Dell’IIT sono coinvolti: il dipartimento di Pattern Analysis and Computer Vision, come coordinatore del progetto, con il Direttore Vittore Murino e il ricercatore Diego Sona, il gruppo di ricerca di Luca Berdondini del dipartimento di Neuroscience and Brain Technologies e il gruppo di nanoscopia di Alberto Diaspro del dipartimento di Nanophysics con la ricercatrice Francesca Cella Zanacchi.

Gli altri partner del Consorzio europeo sono: l’Università di Edimburgo, l’Università di Newcastle e l’Institute National de Recherche en Informatique et en Automatique (INRIA, Nizza).

La retina è una membrana di tessuto fotosensibile situata nella parte posteriore dell’occhio che ha il ruolo di ricevere il segnale luminoso in arrivo dall’esterno, di trasformarlo e di trasmetterlo al nervo ottico. Sebbene sia spesso comparata a una pellicola fotografica su cui si imprimono le immagini, la retina ha una struttura e un funzionamento molto complessi. Composta da diversi strati cellulari, la retina non solo riceve il segnale luminoso, ma lo codifica e invia alle aree visive della corteccia cerebrale, tramite un processo fisiologico che coinvolge le diverse cellule nervose che la compongono: dai coni e bastoncelli nello strato fotosensibile più superficiale, alle cellule gangliari più profonde e collegate al nervo ottico.

La struttura e le funzioni degli strati retinici saranno studiate con tecniche di microscopia ottica e neuroelettroniche avanzate, in modo da comprendere in dettaglio l’analisi che la retina compie sul segnale luminoso prima di inviarlo al cervello” – afferma Vittorio Murino, Direttore del Dipartimento di Pattern Analysis & Computer Vision di IIT e coordinatore del progetto RENVISION. “La nostra ipotesi è che la retina operi sull’informazione luminosa in modo selettivo (per esempio riconosce un movimento), in maniera da renderla adatta alle specifiche interpretazioni dell’immagine da parte delle aree del cervello deputate alla visione e al ragionamento“.

Una volta ottenuta una chiara mappatura del funzionamento della retina a livello cellulare, i ricercatori realizzeranno un modello computazionale capace di riprodurlo, ottenendo così un sistema artificiale di analisi dell’immagine completamente bio-ispirato che potrà essere in grado di risolvere problemi complessi, quali il riconoscimento automatico di scene e di azioni.

La retina è un sistema di analisi dell’immagine molto raffinato, capace di elaborare diverse informazioni in parallelo e in modo non lineare” – conclude Murino, “Tali caratteristiche la rendono un esempio cui ispirare nuovi sistemi di visione artificiale più efficienti e più efficaci rispetto a quelli attuali, soprattutto se oltre all’analisi di un’immagine vogliamo ottenere un sistema capace di comprendere una scena“.

Il nuovo sistema di visione artificiale sarà, infatti, utile nel campo della video sorveglianza e della prostetica retinica, oppure per introdurre nuove e più efficienti funzionalità di riconoscimento immagini all’interno di sensori mobili, quali tablets o telefonia mobile.

Il sito del progetto: http://www.renvision-fp7.eu/

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