前瞻网 2021-11-30
科学家设计出盐颗粒大小的相机:只有正常体积的50万分之一,但成像效果不变
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图源:Princeton University

微型相机在监测人体健康和实现超小型机器人传感方面有很大潜力,但以往的微型相机视场小,成像畸变严重,捕捉全光谱可见光的能力有限。

近日,美国普林斯顿大学和华盛顿大学的研究人员设计出了一款新的微型相机,其镜头部分只有粗盐颗粒大小。研究人员使用该款相机拍摄出了清晰的全彩色图像,成像质量与体积大 50 万倍的传统相机镜头相当。

研究人员介绍,该相机系统利用超表面光学技术,每个超表面边长只有 0.5 毫米,上面布满了 160 万根圆柱形的纳米天线。每根纳米天线被设计成特殊的形状,以使到达超表面的光能正确地汇聚到传感器上。研究人员使用机器学习算法对传感器收集的光学信号进行处理,得到了最终的成像。

该系统结合相机硬件和计算处理的集成设计,提高了相机在自然光条件下的成像性能。研究人员希望它可以用于微创内镜疾病的诊断和治疗,并改善其他机器人的成像尺寸和重量的限制。

前瞻经济学人 APP 资讯组

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