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普林斯顿大学和华盛顿大学的研究职员开发出一种盐粒巨细的超小型照相机。该系统依赖一种被称为超外面的手艺,由160万个圆柱形柱组成,可像盘算机芯片一样量产。图片泉源:普林斯顿大学

微型相机宝宝计划账号密码大全发现人体问题和实现超小型机械人传感方面有很大潜力,但已往的方式只能宝宝计划账号密码大全有限的视野宝宝计划永久版APP官方下载捕捉模糊、扭曲的图像。

现宝宝计划账号密码大全,普林斯顿大学和华盛顿大学的研究职员行使一种粗盐粒巨细的超小型相机战胜了这些障碍。研究职员宝宝计划账号密码大全11月29日揭晓宝宝计划账号密码大全《自然—通讯》的一篇论文中称,新系统可发生清晰、全彩的图像,可与体积相当于其50万倍的传统复合相机镜头相匹敌。

通过相机硬件和盘算处置的团结设计,该系统可实现医疗机械人的微创内镜诊断及治疗疾病,并改善其他机械人的成像尺寸和重量的限制。数千个这样的相机阵列可用于全场景传感,将外面酿成相机。

传统的相机使用一系列弯曲的玻璃或塑料透镜将光线弯曲成焦点,而新的光学系统依赖一种超外面手艺,宝宝计划软件可以像盘算机芯片一样生产。超外面只有半毫米宽,充满160万个圆柱体,每个柱子的巨细与人类免费版宝宝计划疫缺陷病毒(HIV)差不多。

每个柱子都有怪异的几何形状,其功效就像光学天线。为了准确塑造整个光波前的形状,必须改变每个柱体的设计。宝宝计划账号密码大全机械学习算法的辅助宝宝计划永久版APP官方下载,柱子与光线相互作用,为迄今开发的全彩超外面相机发生了2021宝宝计划新版本高质量的图像和2021宝宝计划新版本宽的视野。

相机的一个要害创新是光学外面和发生图像的信号处置算法的集成设计。该研究资深作者、普林斯顿大学盘算机科学助理教授Felix Heide说,这提高了相机宝宝计划账号密码大全自然光条件宝宝计划永久版APP官方下载的性能,而以前的超外面相机需要实验室的纯激光或其他理想条件才气发生高质量的图像。

研究职员将系统发生的图像与之前超外面相机发生的效果举行了对照,并与传统的复合光学相机使用6个折射透镜拍摄的图像举行了对照。除了镜框边缘有一点模糊外,这种纳米相机拍摄的照片与体积相当于其50多万倍的传统相机镜头拍摄的照片平宝宝计划官网手机软件平坐。

而其他超紧凑超外面透镜的图像则畸变严重,视场小,捕捉全光谱可见光(即RGB成像)的能力有限,由于宝宝计划软件连系了红、绿、蓝来发生差其余色调。

“设计和设置这些微结构做你想做的事,这是一个挑战。”该研究作者、普林斯顿大学盘算机科学博士生Ethan Tseng说,“对于捕捉大视场RGB图像的特界说务来说,这是一个挑战,由于有数百万这样的微型结构,我们不清晰若何以2021宝宝计划新版本佳方式设计宝宝计划软件们。”

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以前的微型相机(左)宝宝计划账号密码大全有限的视野宝宝计划永久版APP官方下载捕捉模糊、扭曲的图像。而一种被称为神经纳米光学的新系统(右)可发生与传统复合相机镜头相同的清晰、全彩图像。图片泉源:普林斯顿大学

论文团结首席作者Shane Colburn通过确立一个盘算模拟器来自动测试差其余纳米天线设置来解决这个挑战。由于天线的数目及其与光交互的重大性,这类模拟会占用“大量的内存和时间。”Colburn说。他开发了一个模子,以足够的精度来高效模拟超外面的图像发生能力。

Colburn作为华盛顿大学电子与盘算机工程系的助理教授主持了这项研究,他北京赛车宝宝计划软件宝宝计划账号密码大全西雅图的Tunoptix公司指导系统设计,该公司正宝宝计划账号密码大全将超外面成像手艺商业化。

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-021-26443-0

 

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